环糊精葡萄糖基转移酶my20结构域删除突变体的表达和酶学性能

作     者：孙腾腾 王伟 孙晶晶 江承程 郝建华 

作者机构：江苏省海洋生物资源与环境重点实验室江苏海洋大学 农业农村部极地渔业可持续利用重点实验室中国水产科学研究院黄海水产研究所 

出 版 物：《食品科学》 (Food Science)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：0832[工学-食品科学与工程（可授工学、农学学位）] 08[工学] 083201[工学-食品科学] 

基　　金：江苏省海洋生物资源与环境重点实验室开放课题基金资助(SH20211201) 中国水产科学研究院基本科研业务费资助(2023TD71) 

主　　题：环糊精葡萄糖基转移酶 结构域 环化活力 酶学性质 

摘      要：环糊精葡萄糖基转移酶(cyclodextringlycosyltransferase，简称CGTase)属于糖苷水解酶α-淀粉酶家族(家族13)，能够催化环化反应产环糊精（Cyclodextrin，简称CD），包含A、B、C、D、E5个结构域，其中D、E结构域是其所特有的结构域，在其他α-淀粉酶中并没有相应的结构域。酶的三级结构与其催化机理密切相关，本文以一种海洋来源环糊精葡萄糖基转移酶my20为研究对象，构建了D、E以及DE结构域截短突变体，通过pET-24a载体和宿主菌E. coli BL21(DE3)进行表达，并利用镍亲和层析柱纯化得到纯酶。my20环化比活力按100%计算，my20△D、my20△E、my20△DE相对环化活力分别约为197%、22%、17%，表明E结构域是CGTase催化环化反应的重要结构域，D结构域的存在可能降低了底物分子进入催化结构域的能力。my20为耐热酶，三种截短突变酶相较之下耐热性均有不同程度的降低，说明D、E结构域在CGTase耐热性方面具有重要的作用。my20在缺失了DE结构域后，催化产物中α-CD占比相较其它截短酶提升约8%，表明缺失了DE结构域影响其产物特异性。本实验为CGTase将来能通过结构域改造，在工业生产方面发挥作用提供了一定理论基础。