基于热不稳定区段分析和二硫键预测的玉米赤霉烯酮脱毒酶ZLHY-6热稳定性改造

作     者：杜昊澜 骆树娟 Tosin Victor Adegoke 刘阳 邢福国 高吉慧 郑永权 DU Hao-Lan;LUO Shu-Juan;TOSIN Victor Adegoke;LIU Yang;XING Fu-Guo;GAO Ji-Hui;ZHENG Yong-Quan

作者机构：中国农业科学院农产品加工研究所农业农村部农产品质量安全收贮运管控重点实验室北京100193 佛山科学技术学院食品科学与工程学院全国名特优新农产品全程质量控制技术佛山中心佛山528231 中国农业大学食品科学与营养工程学院植物源功能食品北京市重点实验室北京100083 中国农业科学院植物保护研究所植物病虫害生物学国家重点实验室北京100193 

基　　金：国家重点研发计划项目(2019YFC1604502) 国家农业科技创新工程项目(08-IFST-09) 

出 版 物：《食品安全质量检测学报》 (Journal of Food Safety and Quality)

年 卷 期：2022年第13卷第22期

页      码：7150-7157页

摘      要：目的基于热不稳定区段分析和二硫键预测,探索定点突变改造提高ZLHY-6的热稳定性的可行性。方法基于分子动力学模拟设计两个策略以提高ZLHY-6的热稳定性。策略一:寻找ZLHY-6热不稳定区段,对区段内氨基酸进行计算机虚拟饱和突变,根据突变自由能变(ΔG)筛选结果选取了10个突变体。策略二:通过预测,在ZLHY-6分子内引入二硫键,每个突变体引入1对,共计5个突变体。结果突变体H134W和Q45C/A253C在45℃热处理20 min后,其相对酶活分别为野生型的10倍和3.1倍,并保留了对ZEN一定的活性(41.33%、102.67%)。通过分子动力学分析和结构模拟发现,突变的引入可能削弱了构象的波动性,提升了结构刚性,从而提升了蛋白的热稳定性。结论热不稳定氨基酸突变和二硫键构建在脱毒酶ZLHY-6改造上具有可行性,ZLHY-6热稳定性的增强提高了其在工业上的应用潜力,这一结果也为探索酶的计算机辅助手段改造提供策略基础。

主 题 词：玉米赤霉烯酮 脱毒酶ZLHY-6 热稳定性 定点突变 分子动力学模拟 热不稳定区段 二硫键 

学科分类：0832[0832] 08[工学] 083202[083202] 

D　O　I：10.19812/j.cnki.jfsq11-5956/ts.2022.22.002

馆 藏 号：203115527...