通过表面充电工程提高Pseudoalteromonas porphyrae κ-carrageenase的性耐受性
Yiwan Zheng1, Yuyan Sang1, Mingjing Zheng2
1College of Ocean Food and Biological Engineering, Jimei University, Xiamen, 361021, China.
International journal of biological macromolecules
|December 13, 2025
概括
工程化 κ-卡拉基纳酶对工业废物利用具有增强的性耐受性. 突变物D49I和Q100R显著改善了pH10.0的酶活性和稳定性,使得 κ-黄素残留物的有效处理成为可能.
科学领域:
- 生物技术是生物技术.
- 酶学 是一种酶学.
- 蛋白质工程是指蛋白质工程.
背景情况:
- κ-Carrageenases对于利用 κ-carrageenan 工业废物至关重要.
- 开发具有高性耐受性的k-carrageenases对于绿色资源回收至关重要.
- 优化酶表面特性可以在恶劣条件下提高稳定性.
研究的目的:
- 为了改造Pseudoalteromonas porphyrae κ-carrageenase KCgCD (WT),以提高性耐受性.
- 研究特定突变 (D49I,Q100R) 对酶活性和高pH稳定性的影响.
- 为了阐明基因工程 κ-carrageenases 的增强性抵抗的基础上的分子机制.
主要方法:
- 用局部导向的突变发生法来创造D49I,Q100R和D49I-Q100R突变.
- 在pH10.0的化后,进行了酶活性和残留活性测定.
- 进行了分子动力学模拟,以分析结构和结合变化.
主要成果:
- 与WT相比,突变D49I,Q100R和D49I-Q100R在pH10.0时显示出增加的残留活性.
- 双重突变D49I-Q100R在pH值10.0的7天后表现出最高的保留活性 (91.0%).
- 突变降低了表面的疏水性,改变了结合相互作用,增强了性耐药性.
结论:
- 具有优化的表面电荷的工程 κ-卡拉基酶表现出优越的性耐受性.
- 突变D49I和Q100R通过减少疏水性和改善结合,增强了酶的稳定性.
- 这些发现有助于在可持续处理 κ-carrageenan 废物的过程中应用 κ-carrageenases.
