基于空腔填充效应构建伯克霍尔德菌脂肪酶LipA的热稳定性突变体

摘要

[目的]中温伯克霍尔德菌胞外脂肪酶LipA在工业领域具有重要的应用价值.利用蛋白质工程技术来提高其热稳定性,对开发脂肪酶LipA酶制剂及提高其应用范围及应用效果,具有重要的意义.[方法]利用生物信息学软件Castp、Voronoia和Cave分析LipA分子中存在的空腔及其组成氨基酸残基;利用FoldX软件构建上述氨基酸残基的突变体电子文库,并基于空腔效应(体积变小)、自由能变化值(降低)和空间结构特点等对前述突变体电子文库进行筛选.从突变体电子文库中选择具有代表性的突变体,通过基因工程技术,引入突变.经诱导表达后,实验验证并筛选出热稳定性的突变体.[结果]构建了一个由58个突变体组成的电子文库;并对其中17个代表性的突变体进行了实验验证;筛选到2个热稳定性有明显提高的突变体LipA-His15Pro和LipA-Ala210Val;其叠加突变体LipA-His15Pro/Ala2 10Va1 的T5012较野生型LipA提高了8℃,在55℃下的半衰期较野生型脂肪酶LipA提高了23.1倍.[结论]基于空腔填充技术构建热稳定性伯克霍尔德菌胞外脂肪酶LipA突变体,是一种行之有效的策略.