基于定向进化技术提高地衣芽孢杆菌L-天冬酰胺酶活性

为提高地衣芽孢杆菌L-天冬酰胺酶活性，通过定向进化技术对其进行分子改造。经过两轮易错聚合酶链式反应和一轮DNA shuffling，从19100多个突变株中筛选到突变体S10、S16和S21，其酶比活力较野生型分别提高了106%、74%和43%，且突变酶Kcat/Km都有所增大。其中，突变体S10氨基酸序列发生3?个突变，K43E、N67S和I269L。三维模拟结果显示，第43位氨基酸突变为谷氨酸、第67位氨基酸突变为丝氨酸，可能提高了底物亲和力和催化效率，从而提高酶活性。圆二色谱分析表明，相比野生酶，突变酶的α-螺旋数减少、无规则卷曲有所增加，表明其刚性略有降低，柔性有所增加。利用定向进化策略能够有效地提高地衣芽孢杆菌L-天冬酰胺酶活性