基于定点突变改善中性植酸酶催化特性及结构-效应分析

对前期设计的来源于淀粉液化芽孢杆菌DSM 1061的3 种中性植酸酶突变体（D148E/H149R、Q67E/N68R、D191E）的稳定性及催化效率等进行研究，并对影响其性质的结构因素进行分析。结果表明：与野生酶相比，在85 ℃条件下，突变体D191E半衰期延长了4.3 min，但催化效率下降为野生酶的48.9%；突变体D148E/H149R催化效率为野生酶的229%，半衰期与野生酶基本一致；突变体Q67E/N68R催化效率为野生酶的93%，半衰期延长了0.7 min。圆二色光谱分析结果显示，D148E/H149R催化效率提高最为显著，α-螺旋含量由野生酶中11.79%降至2.90%，无规卷曲含量增加；Q67E/N68R性质与野生酶接近，其二级结构变化最小；D191E催化效率降低，α-螺旋含量增加至24.59%。对野生酶和突变酶的同源模型分析发现，残基D191具有较大的B因子值，不利于酶的热稳定性，各突变残基周围的氢键有所变化。同源模型的分析也将为植酸酶的进一步改良提供理论依据