从冷细菌Arthrobacter psychrolactophilus B7中探索一个l-arabinose异构酶,用于d-tagatose的生产
Rudi Nirwantono1, Fina Amreta Laksmi2, Isa Nuryana2
1Research Center for Applied Microbiology, National Research and Innovation Agency (BRIN), Jl. Raya Bogor, Km. 46, Cibinong, Bogor 16911, Indonesia; School of Chemistry and Molecular Bioscience, University of Queensland, Chemistry Bld, 68 Cooper Rd, Brisbane, QLD 4072, Australia; Department of Biotechnology, Faculty of Food Technology, Bina Nusantara University, Anggrek Jl. Kebon Jeruk Raya No. 27, Kebon Jeruk, West Jakarta 11530, Indonesia.
International journal of biological macromolecules
|November 3, 2023
概括
来自Arthrobacter psychrolactophilus的一种新型l-arabinose异构酶被克隆和特征化. 这种酶有效地产生罕见的糖d-塔加,并显示出显著的热稳定性,使其非常适合工业应用.
科学领域:
- 生物化学 生物化学
- 酶学 是一种酶学.
- 工业生物技术 工业生物技术
背景情况:
- 像d-塔加这样的罕见糖的生产对包括食品和制药在内的各种行业具有重大兴趣.
- 酶转化为罕见糖合成提供了可持续和高效的途径.
- 识别具有理想特征的新型酶,如高活性和稳定性,对于优化生物过程至关重要.
研究的目的:
- 克隆和描述一种来自细菌Arthrobacter psychrolactophilus的新型l-arabinose异构酶 (L-AI).
- 评估该酶在催化d-银糖到d-银糖的异构化中的潜力.
- 评估酶的生物化学性质,包括其四级结构,催化效率和最佳反应条件,以实现工业应用.
主要方法:
- 来自Arthrobacter psychrolactophilus的l-arabinose异构酶的基因克隆和重组表达.
- 再组合酶的生物化学表征,包括分子量测定和动力分析 (kcat/Km,Km).
- 确定最佳pH值,温度和辅助因子 (Mn2+) 的要求,用于酶活性和稳定性研究.
主要成果:
- 再组合的Arthrobacter psychrolactophilus L-AI (Ap L-AI) 已经成功地生产和表征.
- Ap L-AI 作为一个具有大约258 kDa 的分子量的同型 Pentamer 功能.
- 该酶证明了d-Galactose到d-tagatose的高效同质化,具有特定的动力学参数和在pH7.0-7.5和60°C时在Mn2+的存在下具有最佳活性.
- Ap L-AI表现出卓越的热稳定性,在60°C下保持其半衰期超过1000分钟.
结论:
- 来自Arthrobacter psychrolactophilus的新型l-arabinose异构酶是一种热稳定酶,具有产生d-塔加的巨大潜力.
- 在工业相关条件下,其同型米结构和高催化效率使其成为大规模d-塔加制造的有希望的候选者.
- 进一步的研究可以集中在酶工程上,以增强特定的活性或扩大各种应用的基质范围.
