植物乳杆菌植酸酶理性设计及表达鉴定

作     者：唐存多 杨田田 李莹 王喆 何建菊 杨露露 史红玲 TANG Cunduo;YANG Tiantian;LI Ying;WANG Zhe;HE Jianju;YANG Lulu;SHI Hongling

作者机构：南阳师范学院河南省伏牛山昆虫生物学重点实验室河南南阳473061 南阳师范学院生命科学与农业工程学院河南南阳473061 

出 版 物：《食品与发酵工业》 (Food and Fermentation Industries)

年 卷 期：2023年第49卷第7期

页      面：9-15页

核心收录：

学科分类：081703[工学-生物化工] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0836[工学-生物工程] 082203[工学-发酵工程] 0822[工学-轻工技术与工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(31900916) 河南省青年人才托举工程项目(2021HYTP036) 南阳师范学院青年项目(2020QN003) 河南省高校科技创新人才(21HASTIT041) 河南省本科高校省级大学生创新创业训练计划项目(S202110481033) 

主　　题：植酸酶 蛋白质工程 二硫键 植物乳杆菌 理性设计 

摘      要：植酸酶能将植酸水解成肌醇衍生物,并释放出无机磷酸,是一种重要的生物催化剂。植酸酶的热稳定性和比活性是决定其潜在应用价值的2个关键因素。该研究从植物乳杆菌中克隆到了具有233个氨基酸残基、高活性的植酸酶基因(LpPHY233),并在大肠杆菌中实现了高水平的异源表达,其表达水平是植物乳杆菌的800倍。基于理性设计的结果,通过二硫键工程显著提高了Lp PHY233的温度特性和催化性能。突变体Lp PHY233S58C/K61C的最适反应温度较Lp PHY233提高了15℃。此外,它还具有良好的pH特性和动力学参数,在食品加工和饲料添加剂领域具有较大的应用前景。该研究结果为植酸酶的进一步分子修饰和工业应用提供了坚实的理论基础。