地衣芽胞杆菌来源的漆酶BlLac的活性和热稳定性改造

摘要

漆酶是一种重要的绿色生物催化剂,在环境修复等领域具有广泛的应用前景。然而,漆酶易受环境因素的影响,比如pH值和温度超过适宜范围,会导致结构的破坏以及活性的快速丧失,从而使漆酶的实际应用受到限制。该文对地衣芽胞杆菌来源的漆酶BILac(GenBank:AAU23292.2)进行了重组表达改造,利用同源建模和分子对接,针对突变底物结合能的优化和二硫键的预设构建了2个突变文库,并实现了突变文库之间的组合突变,最终筛选获得活性和热稳定性均较好提升的突变体C189A-S251C,其对底物ABTS的催化效率达到了野生型的6.3倍,T m值由野生型的54℃提高至57℃,在40℃的半衰期由野生型的2.5 h提高至5.5 h,并且在pH稳定性和最适温度的研究中发现,该突变体提高了对酸性环境的耐受力,最适温度也从37℃提高到了50℃。这一改造将使漆酶BlLac在环境等方面的应用潜力得到提升,同时,该研究所采用的设计策略,为蛋白质改造提供了可行的解决方案。