克隆,表达和表征Glutathione-S-转移酶从Euphausia superba
Mengyao Chen1,2, Jia Song2,3, Fang Wang2,4
1College of Food Science and Technology, Shanghai Ocean University, Shanghai 201306, China.
Journal of agricultural and food chemistry
|November 17, 2025
概括
一种来自南极的新型谷氨S转移酶被克隆并表达. 这种酶表现出独特的冷活性特性,突变酶在10°C时表现最佳.
科学领域:
- 生物化学 生物化学
- 分子生物学分子生物学
- 海洋生物学 海洋生物学
背景情况:
- 谷氨S转移酶 (GSTs) 是关键的酶,参与排毒.
- 了解南极 (Euphausia superba) 等海洋生物的新型GST可以揭示独特的生物化学性质.
- 这项研究的重点是描述来自Euphausia superba.的新发现的GST.
研究的目的:
- 克隆和表达一种来自Euphausia superba.的新型谷氨酸S转移酶基因.
- 描述纯化酶 (EsGST) 的生物化学特性,包括催化效率和最佳条件.
- 研究突变对酶活性和热性能的影响,特别是寒冷适应.
主要方法:
- 克隆了来自Euphausia superba.的谷氨S转移酶基因.
- 在大肠杆菌中基因的异质表达和使用Ni2+-NTA亲和染色法净化复合蛋白 (EsGST).
- 使用谷氨 (GSH) 和1-chloro-2,4-dinitrobenzene (CDNB) 作为基质的酶活性测定.
- 确定最佳温度,pH值以及各种离子和抑制剂的影响.
- 局部定向突变生成以产生EsGST-Y105W和EsGST-R118H突变物以及随后的表征.
主要成果:
- 一个新的谷氨S转移酶基因 (EsGST) 已成功克隆,并在大肠杆菌中得到表达.
- 净化的EsGST (大约. 24 kDa) 的催化效率 (kcat/Km) 为GSH的106.36 mM-1 s-1和CDNB的39.11 mM-1 s-1.
- 在20°C和pH值8.0下观察到最佳活性,K+,Na+和DTT增强活性,而重金属和EDTA则抑制了它.
- 突变EsGST-Y105W和EsGST-R118H的活性增加 (分别为1.6倍和1.78倍).
- EsGST-Y105W突变显示了增强的冷性能,最佳温度为10°C,与典型的GST不同.
结论:
- 一种来自南极的新型冷活性谷氨S转移酶 (EsGST) 已被描述.
- 该酶及其冷适应突变体 (EsGST-Y105W) 对需要低温活性的生物技术应用具有重大潜力.
- 对EsGST的进一步研究可以提供对酶适应极端环境的见解.
