基于单细胞超高通量筛选的α-1,2-岩藻糖基转移酶定向进化

摘要

2’-岩藻糖基乳糖在婴幼儿配方奶粉、保健品和医药等产品开发方面极具应用价值。幽门螺杆菌(Helicobacter pylori NCTC11639)来源的α-1,2-岩藻糖基转移酶(FutC)是目前合成2’-岩藻糖基乳糖的重要生物催化剂,但是天然酶存在异源表达量低、催化活性差等缺陷。针对α-1,2-岩藻糖基转移酶定向进化过程中缺少高通量筛选方法的问题,发展了基于荧光激活细胞分选(fluorescence-activated cell sorting,FACS)的FutC超高通量筛选方法。对FutC进行了定向进化实验,通过对FutC的随机突变库进行了3轮筛选,从库容量为5.4×10^(5)突变文库中成功筛选出活力提高2.6倍、2.7倍、3倍的3种突变体(K282E,K102E,R105C),证明了此筛选方法的有效性。本研究为α-1,2-岩藻糖基转移酶的分子活性改造奠定了良好基础。