摘要：甲酸脱氢酶(formate dehydrogenase,FDH)是NADH循环再生的最佳酶之一,广泛应用于食品、医药和化工等行业。但是野生型甲酸脱氢酶普遍存在酶活低、催化效率差等缺点,导致产品转化率较低,影响产品的工业化生产。为了获得具有更佳催化性能的甲酸脱氢酶,作者以博伊丁假丝酵母(Candida boidinii)来源的甲酸脱氢酶为模板,利用HOTSPOT WIZARD v3.1进行三维结构模拟预测,构建了P68G、Q197K两个突变体,比酶活较野生型分别提高了11%和33%。这是由于P68G氨基酸残基侧链的苯环被氢取代,减少了甲酸盐底物进入口袋的空间位阻;而Q197K侧链酰胺基突变为胺丁基增强了酶的柔性。然而这两个突变点对甲酸脱氢酶的热稳定性产生了负面影响,因此在I239位引入半胱氨酸突变与C262构成二硫键以提高其热稳定性,最终获得一株热稳定性显著提高,比酶活较野生型提高31%、较I239C提高45%的突变株Cb FDH Q197K/I239C。通过半理性预测蛋白质结构提高了甲酸脱氢酶的活力和热稳定性,为高效构建性能稳定、还原力强的甲酸脱氢酶提供了理论基础。

摘要：在新工科建设背景下,生物化学这门课程在工科院校生物工程类专业人才培养中的作用日益重要。糖的分解代谢是这门课程中的重点和难点,学生在学习过程中往往难以全面地理解其中的关键代谢过程、代谢酶的功能以及生物学意义。如何提高教学成效,文章以糖的分解代谢为例,利用基于问题学习(PBL)的教学理念,运用多种教学手段,将讲授、提问、讨论、探索有机结合起来,设计了新颖的教学过程。文章对工科院校生物化学课程改革教学有一定的借鉴价值。