定点突变改善PvEH1对邻甲基苯基缩水甘油醚的催化特性

定点突变改善PvEH1对邻甲基苯基缩水甘油醚的催化特性

论文摘要

环氧化物水解酶能够对外消旋环氧化物进行动力学拆分保留单构型的环氧化物。测定了菜豆环氧化物水解酶(Pv EH1)针对苯基缩水甘油醚及其甲基衍生物的催化特性,并基于分子对接及多序列比对分析确定7个突变位点,通过单点和组合突变对Pv EH1进行改造,以期改善Pv EH1对邻甲基苯基缩水甘油醚(1a)的催化特性。底物谱分析表明Pv EH1对1a的催化活性(157.2U/g湿细胞)和对映选择性(E=5.6)最高。单点突变结果显示E.coli/pveh1L105I和E.coli/pveh1V106I对1a的催化活性和对映选择性均有明显提高;L105I和V106I位组合突变菌株E.coli/pveh1L105I/V106I的催化活性(493.8U/g湿细胞)是E.coli/pveh1的3.1倍,对映选择性(E=8.3)也提高至E.coli/pveh1的1.5倍。纯化后Pv EH1L105I/V106I的催化活性为17.6U/mg,是Pv EH1的1.5倍,对1a的催化效率提高至Pv EH1的2.1倍。SDS-PAGE分析表明提高了蛋白质的可溶性表达量。利用E.coli/pveh1L105I/V106I全细胞催化100mmol/L 1a水解动力学拆分获得手性纯(R)-1a(ee>96%)的产率和时空产率分别为31.2%和5.12g/(L·h),因此,在手性纯(R)-1a的制备中,E.coli/pveh1L105I/V106I是一种颇具潜力的生物催化剂。

论文目录

  • 1 材料与方法
  •   1.1 材料
  •     1.1.1 菌株、质粒和培养基
  •     1.1.2 工具酶和试剂
  •   1.2 Pv EH1的底物谱测定
  •     1.2.1 E.coli/pveh1的诱导表达
  •     1.2.2 HPLC分析条件样品分析
  •     1.2.3 Pv EH1对苯基缩水甘油醚及其甲基衍生物的催化性质测定
  •   1.3 突变位点的选择
  •   1.4 引物设计
  •   1.5 单点及组合突变酶的基因构建及表达
  •   1.6 Pv EH1及Pv EH1L105I/V106I的蛋白质纯化
  •   1.7 Pv EH1及Pv EH1L105I/V106I的动力学常数的测定
  •   1.8 E.coli/pveh1L105I/V106I全细胞水解动力学拆分外消旋邻甲基苯基缩水甘油醚
  • 2 结果讨论
  •   2.1 Pv EH1的底物谱测定
  •   2.2 突变位点的选择
  •   2.3 Pv EH1突变体的催化特性分析
  •   2.4 Pv EH1及Pv EH1L105I/V106I的表达及纯化
  •   2.5 Pv EH1及Pv EH1L105I/V106I的动力学常数分析
  •   2.6 E.coli/pveh1L105I/V106I水解动力学拆分外消旋邻甲基苯基缩水甘油醚
  • 3 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 阚婷婷,宗迅成,苏永君,王婷婷,李闯,胡蝶,邬敏辰

    关键词: 环氧化物水解酶,定点突变,催化活性,动力学拆分,邻甲基苯基缩水甘油醚

    来源: 中国生物工程杂志 2019年06期

    年度: 2019

    分类: 基础科学

    专业: 生物学

    单位: 江南大学药学院,江南大学生物工程学院,江南大学无锡医学院

    基金: 江苏省研究生科研与实践创新计划(JSCX17_0503),国家自然科学基金(21676117)资助项目

    分类号: Q814.9

    DOI: 10.13523/j.cb.20190602

    页码: 9-16

    总页数: 8

    文件大小: 366K

    下载量: 42

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