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)
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。