从Limosilactobacillus secaliphilus中鉴定和热稳定性修改的美索菲尔L-阿斯巴拉金酶
Wenli Zhang1, Quanyu Dai2, Zhaolin Huang1
1State Key Laboratory of Food Science and Resources, Jiangnan University, Wuxi, Jiangsu, 214122, People's Republic of China.
Applied biochemistry and biotechnology
|September 1, 2023
概括
这项研究确定了一种来自Limosilactobacillus secaliphilus的新型L-asparaginase (L-ASNase),通过突变发生增强其热稳定性. 这种改进的酶为减少食品加工中的烯胺生成提供了更好的潜力.
科学领域:
- 酶学 是一种酶学.
- 食品科学 食品科学 食品科学
- 生物技术是生物技术.
背景情况:
- 食品中的烯胺 (AA) 形成是令人担忧的,L-氨酸酶 (L-ASNase) 通过化L-氨酸被确定为关键抑制剂.
- 现有的L-ASNases经常表现出不良的热稳定性,限制了它们在高温食品加工中的应用.
- 热稳定的L-ASNase的需求对于有效的烯胺缓解策略至关重要.
研究的目的:
- 鉴定和描述来自美性细菌Limosilactobacillus secaliphilus的一种新型L-asparaginase.
- 通过局部定向突变发生来增强已识别的L-ASNase的热稳定性.
- 评估工程L-ASNase变体的改进的热稳定性和结构完整性.
主要方法:
- 来自Limosilactobacillus secaliphilus的L-ASNase基因的鉴定和克隆.
- 基于多个序列对齐的局部定向突变发生,以创建L-ASNase变体.
- 酶活性测定,最佳pH值和温度的确定,以及热稳定性测量 (Tm,半衰期).
- 分子动态模拟用于评估野生类型和突变酶的结构稳定性.
主要成果:
- 来自L. secaliphilus的重组L-ASNase在pH 8.0和60°C时表现出最佳活性.
- 局部定向突变发生成功增强了L-ASNase的热稳定性.
- 与野生类型相比,单点突变L24Y,S55T和V155S的Tm值 (>1°C) 增加.
- 突变者在高温 (40,50,55°C) 时的半衰期显著延长.
- 分子动力学模拟表明V155S突变体的结构稳定性得到改善.
结论:
- 一种来自L. secaliphilus的新型,热稳定的L-asparaginase成功地被设计出来.
- 提高L-ASNase变体的热稳定性对于在烯胺减少中的工业应用至关重要.
- 这项研究为修改L-ASNase热稳定性提供了宝贵的见解,有助于更安全的食品生产.
