通过工程Trichoderma atroviride β-fructofuranosidase进行增强的果糖糖化合物合成

科学领域:

• 酶学 是一种酶学.
• 生物技术是生物技术.
• 微生物生物化学 微生物生物化学

背景情况:

• 果醇糖 (FOS) 是具有显著健康益处的益生菌.
• β-果糖酸酶是能够产生FOS的酶,但需要具有增强活性的新源.
• 特里科德玛属是众所周知的各种酶,但以前没有报道过具有FOS生产能力的β-fructofuranosidase.

研究的目的:

• 来自Trichoderma atroviride (TaINV) 的新型β-fructofuranosidase的特征,以其在果酸酸盐 (FOS) 合成中的潜力.
• 阐明TaINV在催化水解和转果糖化反应中的结构功能关系.
• 设计TaINV变种以提高FOS生产产量.

主要方法:

• 对TaINV.的异质表达,净化和生物化学分析.
• 酶活性测定用于水解和FOS合成.
• 基于AlphaFold的结构建模和局部定向的突变发生,以确定关键的催化残留物.
• 对FOS结构序列和产品分布的分析.

主要成果:

• 泰恩维表现出显著的β-果糖酸酶活性,主要是化糖并合成FOS的所有三种结构序列.
• 最大FOS产量达到了252g/L (50.3%w/w),其中1-kestose是主要产品 (~85%).
• 局部定向突变基因鉴定了必不可少的催化残留物,并揭示了W60Y和N62S变种将FOS总产量提高到62.7%和57.4% (w/w),分别.

结论:

• TaINV是一种新型的真菌β-果糖酶酶,具有强大的转果糖化活性,特别适用于短链FOS.
• 结构功能研究确定了控制基质特异性和FOS合成的关键残留物.
• 工程TaINV变种显示可比或优于商业酶的FOS产量,突出了它们作为生物催化剂用于益生菌生产的潜力.