嗜热杜邦菌α-淀粉酶的定向进化及高效表达

Directed Evolution and High-level Expression of α-Amylase from Thermomyces dupontii

靳燕 ¹李延啸 ¹马俊文 ¹王玉川 ²闫巧娟 ¹江正强³

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作者信息

1. 中国农业大学工学院,中国轻工业食品生物工程重点实验室,北京 100083
2. 中国农业大学食品科学与营养工程学院,北京 100083
3. 中国农业大学食品科学与营养工程学院,北京 100083;南京财经大学食品科学与工程学院/江苏省现代粮食流通与安全协同创新中心,江苏南京 210023
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摘要

目的:对嗜热杜邦菌来源α-淀粉酶进行分子改造,以提高其耐热性和产酶水平.方法:基于易错PCR技术构建嗜热杜邦菌来源α-淀粉酶(Td-amy)的随机突变文库,高通量筛选耐热性和比酶活提高的突变体,通过定点突变及同源结构模拟对突变体进行分析,并将其在毕赤酵母中表达.结果:筛选得到一个正向突变体(mTd-amy).该突变体最适温度(60℃)较野生型(55℃)提高了5℃,比酶活(466.3 U/mg)较野生型(227.9 U/mg)提高至2.0倍.经序列对比,mTd-amy有四个氨基酸发生了变化,分别为Ala4Val、Ala122Val、Lys194Arg和Ala468Asp,定点突变结果表明Ala122Val和Ala468Asp位点为影响其比酶活和最适反应温度的关键.进一步将突变体mTd-amy在毕赤酵母中高效表达,经高密度发酵其酶活达64696 U/mL.结论:定向进化获得了嗜热杜邦菌来源α-淀粉酶的正向突变体,该突变体的最适温度和比酶活力均明显提高,为α-淀粉酶的分子改造以及工业化应用等提供了理论参考.

关键词

α-淀粉酶/定向进化/比酶活/定点突变/高密度发酵/嗜热杜邦菌

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基金项目

十三五国家重点研发计划(2021YFC2100302)

出版年

2022

食品工业科技

北京一轻研究院

食品工业科技

CSTPCD北大核心

影响因子：0.842

ISSN：1002-0306

参考文献量11

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