通过多元设计方法增强Streptomyces mobaraenesis转胺酶的热稳定性
Yameng Tan1,2,3, Penghui Yang1,2,3, Wenxuan Qiu1,2,3
1Science Center for Future Foods, Jiangnan University, 1800 Lihu Road, Wuxi 214122, China.
Journal of agricultural and food chemistry
|November 5, 2025
概括
研究人员使用蛋白质工程增强了Streptomyces mobaraenesis transglutaminase (FRAPD-TGm2) 的热稳定性. 由此产生的突变体在高温食品加工应用中表现得更好.
科学领域:
- 酶学 是一种酶学.
- 蛋白质工程是指蛋白质工程.
- 食品科学 食品科学 食品科学
背景情况:
- 在食品加工中,Streptomyces mobaraenesis转胺酶是至关重要的.
- 提高酶的热稳定性是工业应用的关键.
- FRAPD-TGm2是一种先前设计的热稳定型转谷氨酸酶突变体.
研究的目的:
- 为了进一步提高FRAPD-TGm2.的热稳定性.
- 探索用于酶稳定的多种蛋白质工程策略.
- 评估增强型转胺酶在高温食品应用中的性能.
主要方法:
- 虚拟和突变发生与自由能量分析.
- 共识设计与自由能源预测相结合.
- 二硫化物键工程. 二硫化物键工程.
- 位点定向的突变发生和有益突变的组合.
主要成果:
- 确定了N176L和K152A突变,增强了残留活性.
- 产生了三种具有增加活性的二硫化键突变 (D3C-G283C,T7C-E58C,A160C-G228C).
- 构建了一个组合突变 (FRAPD-TGm2C) 具有7.5倍更长的半衰期和7.58°C更高的Tm.
- 在78°C时,FRAPD-TGm2C在5分钟内实现了完全的β-素交叉链接.
结论:
- 多种蛋白质工程策略成功增强了转胺酶的热稳定性.
- 组合突变FRAPD-TGm2C在高温食品加工方面表现出卓越的性能.
- 这种工程酶为需要热稳定的工业食品应用提供了显著的潜力.
