基于融合双亲短肽提高葡萄糖氧化酶的热稳定性

葡萄糖氧化酶 (Glucose oxidase，简称GOD) 可氧化葡萄糖生产葡萄糖酸及其衍生物，在新型无抗饲料添加剂的开发中具有良好的应用潜力，但其生产加工过程中尚存在热稳定差的瓶颈问题。本研究采用融合双亲短肽技术提高葡萄糖氧化酶的热稳定性，分别选取8种不同氨基酸长度、不同Linker连接的双亲短肽 (Self-assembling peptides，SAPs) 融合至黑曲霉来源的葡萄糖氧化酶的N端，构建了8种融合型酶SAP1-GS-GOD、SAP1-PT-GOD、SAP2-PT-GOD、SAP3-PT-GOD、SAP4-PT-GOD、SAP5-PT-GOD、SAP6-PT-GOD、SAP7-PT-GOD，并在毕赤酵母GS115中异源表达。获得的连接PT Linker的融合酶在60 ℃下孵育60 min后的相对酶活均高于初始酶。其中，融合酶SAP5-PT-GOD在60 ℃下孵育30 min的相对酶活为67%，是相同处理条件下初始酶相对酶活的10.9倍。同时，融合酶SAP1-PT-GOD、SAP2-PT-GOD、SAP3-PT-GOD、SAP5-PT-GOD的Kcat/Km值较初始酶均有进一步的提高。研究表明，在葡萄糖氧化酶的N端融合以PT为Linker的目标双亲短肽能有效提高葡萄糖氧化酶的热稳定性，通过对融合酶分子内作用力进行分析，酶分子内氢键的增加对融合酶热稳定性的提高效果最为显著。上述研究获得的热稳定性提高的融合葡萄糖氧化酶及其效果机制分析对提高酶在加工和应用过程中的活性具有重要的研究意义和应用价值