黄翅大白蚁来源β-葡萄糖苷酶的分子改造

纤维素水解成为葡萄糖需要一系列纤维素酶的作用，其中β-葡萄糖苷酶 (β-glucosidases) 起着至关重要的作用。来自于培菌白蚁中肠的β-葡萄糖苷酶 (MbmgBG1) 具有较高的葡萄糖耐受性 (1.5 mol/L的葡萄糖，保持60%以上的酶活力)，但是，酶活力低和热稳定性差限制了β-葡萄糖苷酶 (MbmgBG1) 在食品以及工业领域中的应用。因此通过对保守氨基酸附近的非保守氨基酸定点突变，获得点突变体 (F167L、T176C、E347I、R354K、N393G和V425M)，其中突变体F167L、R354K的比活力 (底物pNPG) 比MbmgBG1分别高出约2倍和4倍。突变体的Kcat/Km值比野生型大，反映了突变体对底物的亲和力以及催化能力比MbmgBG1强。当酶活力保留60%以上时，MbmgBG1所耐受的葡萄糖浓度为1.5 mol/L，而F167L为2.0 mol/L，R354K为3.0 mol/L。这些特性的增强表明，对活性中心附近保守区域内的非保守氨基酸突变，可以较大程度地影响活性，因此需要更深入地研究β-葡萄糖苷酶的活性中心位点，进行改造以提高催化效率