定点突变提高β-木糖苷酶Xln-DT 的酶活
2021-05-18童欣怡姜云鹏蒋玉洁李冬冬赵林果
李 琦, 童欣怡, 姜云鹏, 蒋玉洁, 李冬冬, 赵林果
(1. 南方现代林业协同创新中心,江苏 南京210037;2. 南京林业大学 化学工程学院,江苏 南京210037)
β-木糖苷酶(1,4-β-D-xylan xylohydrolase,EC 3.2.1.37)常与内切木聚糖酶联用,降解富含木聚糖的农林植物纤维原料,继而将木糖开发成可用于燃料、食品等行业中的系列化学品[1-2]。 此外,β-木糖苷酶也被越来越多地应用于植物资源中带有木糖基的天然活性物质(如萜类、黄酮类、甾体类化合物)的生物转化,进而获得更强药理活性的天然产物衍生物[3-5]。 无论是木聚糖的降解还是天然活性物质的生物转化,获得活性高、专一性强、酶学性质优异的β-木糖苷酶是关键的技术。
近年来,学者们已就β-木糖苷酶的来源、优良菌种的筛选、基因克隆和表达等方面进行了大量的深入研究[6-7]。 然而,现有的β-木糖苷酶仍存在着含量少、酶活低、稳定性差、底物特异性不佳等缺点,远不能满足工业应用的需求。 随着现代生物技术的不断革新,酶分子的体外定向进化技术已成为蛋白酶分子改造的有力工具[8]。 周海岩等[9]利用定点饱和突变技术将L-脯氨酸-4-羟化酶(P4H)的酶活提高了58%。 秦海彬等[10]在α-酮戊二酸半醛脱氢酶E120 位点处引入了天冬氨酸后, 酶活提高了322%。 蔡刘滕子等[11]利用定点突变技术对黑曲霉来源的木聚糖酶进行热稳定性改造,突变酶的最适温度提高了5 ℃,45 ℃下的半衰期由7 min 提高到15 min。李琦等[12]通过定点突变技术在木聚糖酶MxynB的相应位置引入二硫键, 并通过基因融合技术在N端融合了来源于嗜热菌的纤维素结合域CBD,使原酶的温度稳定性显著提高。……
