迭代饱和突变提高Bacillus cereus胺脱氢酶对苯乙酮还原的催化效率

摘要

基于同源建模建立了Bacillus cereus胺脱氢酶(Bc AmDH)的三维结构,采用半理性设计方法,对底物结合口袋附近的8个氨基酸残基(L42,G43,M67,A115,E116,T136,V293和V296)分别进行单点饱和突变,通过显色法筛选出3个正向突变位点(116,136和293).进一步采用迭代饱和突变策略对这3个正向位点进行组合突变,获得最优突变株V293A/E116V/T136S,其对苯乙酮还原反应的催化效率达到2.54 L·min-1·mmol-1,比Bc AmDH提高了719%;与Bc AmDH相比,最优突变株在催化苯乙酮的不对称还原反应时,底物浓度由100 mmol/L提高至300 mmol/L,转化率由42.1%提高至80.2%.分子对接结果表明,突变株底物结合口袋的位阻减小和底物进出通道的扩大是提高催化效率的主要原因.