来自Bacillus pumilus的工程乳糖酶提高了热稳定性,并与Lytic多糖胺单氧化酶结合用于利格宁脱聚合

科学领域:

• 生物技术是生物技术.
• 酵素工程是什么意思 酵素工程
• 生物质转换生物质转换

背景情况:

• 来自Bacillus的Laccase对于氨酸脱聚合至关重要,但往往缺乏热稳定性,并可能导致氨酸重聚合.
• 这些局限性阻碍了其在生物质加工中的实际应用.

研究的目的:

• 为了改造Bacillus pumilus laccase以提高耐热性和催化效率.
• 开发一种新型的酶系统,用于高效率的氨酸脱聚合.

主要方法:

• 采用位点和突变发生法来产生Bacillus pumilus laccase突变体.
• 评估了酶活性,热稳定性和氨酸脱聚合效率.
• 研究了一种结合系统,涉及工程乳糖酶,酸多糖胺单氧化酶 (LPMO) 和酸.

主要成果:

• 突变A347H和N368L的活性显著增加 (分别是2.37倍和2.46倍),并在80-90°C下保持2小时的活性.
• 经过工程设计的乳糖酶有效地催化了原生木质素的脱聚合,而无需介质.
• 乳-LPMO-酸系统实现了40.87%的性木质素脱聚率.
• 增强的脱聚合是由于β-O-4和C1-Cα键的 cleavage 增加以及阻碍了木质素重聚合的结果.

结论:

• 改造的Bacillus pumilus laccase提供了优越的耐热性和用于素加工的活性.
• 协同作用的乳酶-LPMO系统为高效率的红素脱聚合提供了一个有效的策略.
• 这种方法克服了野生类型乳糖酶的局限性,并为素价值化提供了一个有前途的途径.