杂合木聚糖酶的设计及在毕赤酵母中的表达

摘要 人工设计合成木聚糖酶,为木聚糖酶分子改造研究提供新思路。采用合成生物学思路,以黑曲霉XZ-3S木聚糖酶XynZF-2基因序列为基础,将N端48个氨基酸替换成EvXyn11 N端的34个氨基酸;引入芳香族氨基酸P9Y和H14F;在C端引入二硫键Cys38-Cys191;α-螺旋及cord区域分别引入疏水性氨基酸K164M、G166A、N160I、V111A以及G109A,设计杂合酶XynZL。基因全合成后,构建毕赤酵母重组表达质粒pPIC9K-ZL,将其转化酵母菌GS115,对工程菌GS115-XynZL进行单因素发酵条件优化及重组酶酶学性质测定。最佳发酵培养基为土豆培养基,最佳诱导温度为28 ℃,最佳种龄为20 h,最佳诱导时间为168 h,最佳诱导起始pH值为6.5,甲醇诱导最佳体积分数为15 mL/L。重组酶酶学性质显示：最佳反应温度为55 ℃,最适pH值为5.0,杂合酶XynZL在毕赤酵母中表达后具有特定性质和功能,其设计方法拓宽了木聚糖酶分子改造研究的思路