半理性工程的D-氨酸3 - epimerase同时提高基于D-氨酸生物传感器的催化活性和热稳定性
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Updated: Jun 15, 2025
20:28
A Toolkit to Enable Hydrocarbon Conversion in Aqueous Environments
Published on: October 2, 2012
14.1K
Zijie Li1, Yangfan Hu1, Cheng Yu1
1Key Laboratory of Carbohydrate Chemistry and Biotechnology, School of Biotechnology, Ministry of Education, Jiangnan University, Wuxi, Jiangsu, China.
Biotechnology journal
|August 21, 2024
概括
改造的D-氨酸-3-表皮酶 (DAEase) 变种显示出用于稀糖生产的增强活性和稳定性. 这种DAEase变体是工业D-粉制造的有希望的候选者.
科学领域:
- 生物技术是生物技术.
- 酶工程是什么? 酶工程是什么?
- 生物化学 生物化学
背景情况:
- D-Allulose 是一种罕见的糖,在食品,化品和药品中广泛应用.
- 在D-粉生产中,通常使用D-粉3-表皮酶 (DAEase) 来转化D-果糖.
- 野生类型的DAEase通常具有较低的催化效率和较差的热稳定性,阻碍了工业应用.
研究的目的:
- 通过蛋白质工程来提高DAEase的催化效率和热稳定性.
- 开发一种高通量选方法,用于使用D-氨酸生物传感器检测DAEase变体.
- 评估工程 DAEase 对于工业 D-粉素生产的潜力.
主要方法:
- 来自Caballeronia insecticola的DAEase的半理性的分子修饰.
- 使用D-氨酸生物传感器对DAEase变体进行高通量选.
- 描述DAEase S37N/F157Y变体的活性和稳定性.
- 使用Bacillus subtilis WB800表达工程DAEase的全细胞生物转化.
- 评估细胞不动化的酶可重复使用性.
主要成果:
- 与野生类型酶相比,DAEase S37N/F157Y变体在催化活性上表现出14.7%的增加.
- 热稳定性显著改善,半衰期在65°C时增加了17.23倍 (从1.60到27.56小时).
- 在使用表达该变体的整个细胞时,在1小时内从500g/L的D-果糖中实现了33.6%的D-氨酸转化率.
- 固定细胞在第二到第七个周期中保持了80%以上的相对活性,这表明它们具有良好的可重复使用性.
结论:
- DAEase S37N/F157Y 变体表现出显著增强的催化活性和热稳定性.
- 这种工程酶显示出强大的潜力,以高效和成本效益的工业生产D-氨酸.
- 开发的方法有助于快速选和优化生物技术应用的酶.
