谷氨酰胺转氨酶耐热突变体在茂原链霉菌中的表达及酶学性质分析

作     者：陈智恒 周灿 韦佐权 谭亚梦 叶佳才 崔世修 刘松 

作者机构：江南大学未来食品科学中心 江南大学生物工程学院 嘉兴未来食品研究院 

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

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：国家重点研发计划(2021YFC2101400) 国家自然科学基金(32071474) 中央高校基本科研业务费专项资金资助(JUSRP221033) 

主　　题：茂原链霉菌 谷氨酰胺转氨酶 高效表达 热稳定性 

摘      要：谷氨酰胺转氨酶（transglutaminase，TGase）能催化蛋白质交联，被广泛用于食品加工。为促进其工业化应用，该研究成功构建了高产耐热TGase的茂原链霉菌（Streptomyces mobaraensis）。首先，合成了TGase耐热突变体TGm3表达框（1 745 bp），包含了S. mobaraensis TGase天然启动子、酶原区、终止子及TGm3编码序列（基于链霉菌密码子偏好性优化）。其次，基于双交换同源重组将TGm3表达框整合至S. mobaraensis 诱变菌smY2019-Δtg的TGase基因位点，得到TGm3生产菌smY2019-TGm3。最后，分析了smY2019-TGm3发酵水平及TGm3酶学性质。摇瓶发酵结果显示，smY2019-TGm3发酵至60 h胞外TGase酶活力达到最大值（19.5 U/mL）。经阳离交换柱纯化后，TGm3比酶活力达到了41.76 U/mg是野生型TGase的1.7倍。酶学性质分析显示，TGm3的60 ℃半衰期（60.6 min）和最适反应温度（60 ℃）分别较野生型TGase提高32.6倍和10 ℃。上述结果表明，smY2019-TGm3能高效合成耐热TGase，具有一定的工业化应用潜力。