环糊精葡萄糖基转移酶182位点定点改造催化合成糖基化染料木素

摘要

染料木素及其单糖苷衍物在食品和医药领域具有重要作用,但难溶于水的特性极大地限制了其应用范围,研究表明糖基化反应可有效提高其水溶性。文中针对来源于软化芽孢杆菌的环糊精葡萄糖基转移酶,研究其对染料木素单糖苷衍生物槐角苷的糖基化反应。通过对D182位点的定点饱和突变,突变酶D182C较WT转化率提高了13.42%,主要糖基化产物(槐角苷单糖苷、二糖苷、三糖苷)分别提高了39.35%、56.05%和64.81%。酶学性质研究发现,D182C较WT的环化、水解、歧化活力均有所提高。且最适pH和温度分别为6和40℃。动力学研究发现,D182C针对底物(糖基供体和受体)的K_(m)值较WT均有所降低,且催化效率k_(cat)/K_(m)则明显提高,说明D182C对底物的亲和力相较于WT有大幅提升。同源建模及分子对接结果表明,突变酶D182C糖基化效率提高的原因可能与底物作用力增加有关。