定向进化提高枯草芽孢杆菌脂肪酶的活力

催化学报 , 2009, 30(4): 291-296.

定向进化提高枯草芽孢杆菌脂肪酶的活力

赵博 ^1, , 陶进 ^2, , 马吉胜 ^3, , 廉虹 ^4, , 王岩 ^5, , 常琳 ^6, , 高仁钧 ^7, , 曹淑桂 ^8,

1.吉林大学分子酶学工程教育部重点实验室,吉林,长春,130023

2.吉林大学分子酶学工程教育部重点实验室,吉林,长春,130023

3.吉林大学分子酶学工程教育部重点实验室,吉林,长春,130023

4.吉林大学分子酶学工程教育部重点实验室,吉林,长春,130023

5.吉林大学分子酶学工程教育部重点实验室,吉林,长春,130023

6.吉林大学分子酶学工程教育部重点实验室,吉林,长春,130023

7.吉林大学分子酶学工程教育部重点实验室,吉林,长春,130023

8.吉林大学分子酶学工程教育部重点实验室,吉林,长春,130023

基金项目: 国家自然科学基金(30400081;20432010;20672045)

关键词：枯草芽孢杆菌 , 脂肪酶 , 易错聚合酶链反应 , 定向进化 , 分子对接

Increasing Activity of Lipase from Bacillus subtilis by Directed Evolution

通过定向进化的方法, 提高了一个新的源于枯草芽孢杆菌 (Bacillus subtilis) 的脂肪酶 (BSL2) 的活力. 经过两轮易错 PCR 以及高通量筛选, 最终获得了比活力为野生出发酶 4.5 倍的突变体 3-1B2. 基因比对结果表明, 共有两个氨基酸发生了突变. 突变酶的酶学性质研究发现, 与野生酶相比, 它的热稳定性及 pH 稳定性略有增加, 最适温度和最适 pH 值则无太大的变化. 同源模建了 BSL2 与 3-1B2 的结构, 并与底物进行了分子对接. 结果表明, 突变体 3-1B2 的结合能比野生型 BSL2 低 1.29 kcal/mol, 活性中心 Ser77 残基与底物羰基的距离也由 0.319 nm 减小为 0.278 nm, 因而加快了酶反应速度, 提高了酶活力.

参考文献

[1]	Jaeger,KE;Reetz,MT .Microbial lipases form versatile tools for biotechnology.[J].Trends in Biotechnology,1998(9):396-403.
[2]	Gupta R;Gupta N;Rathi P .Bacterial lipases: an overview of production, purification and biochemical properties[J].Applied Microbiology and Biotechnology,2004(6):763-781.
[3]	Dartois V;Baulard A;Schanck K;Colson C .[J].Biochimica Et Biophysica Acta,1992,1131:253.
[4]	Lesuisse E;Schanck K;Colson C .[J].European Journal of Biochemistry,1993,216:155.
[5]	Acharya P;Rajakumara E;Sankaranarayanan R;Rao NM .Structural basis of selection and thermostability of laboratory evolved Bacillus subtilis lipase[J].Journal of Molecular Biology,2004(5):1271-1281.
[6]	Droge M J;Boersma Y L;van Pouderoyen G;Vrenken T E Ruggeberg C J Reetz M T Dijkstra B W Quax W J .[J].Chembiochem:a European Journal of Chemical Biology,2006,7:149.
[7]	Funke S A;Eipper A;Reetz M T;Otte N Thiel W van Pouderoyen G Dijkstra B W Jaeger K E Eggert T .[J].Biocatalysis and Biotransformation,2003,21:67.
[8]	van-Pouderoyen G;Eggert T;Jaeger KE;Dijkstra BW .The crystal structure of Bacillus subtilis lipase: a minimal alpha/beta hydrolase fold enzyme.[J].Journal of Molecular Biology,2001(1):215-226.
[9]	Ma JS;Zhang ZM;Wang BJ;Kong XJ;Wang YG;Cao SG;Feng Y .Overexpression and characterization of a lipase from Bacillus subtilia[J].Protein Expression and Purification,2006(1):22-29.
[10]	Sambrook J;Fritsch E F;Maniatis T;金冬雁,黎孟枫,侯德枫.分子克隆实验指南[M].北京:科学出版社,1999:49.
[11]	Sotriffer C A;Gohlke H;Klebe G .[J].Journal of Medicinal Chemistry,2002,45:1967.
[12]	Cui M;Huang X Q;Luo X M;Briggs J M Ji R Y Chen K X Shen J H Jiang H L .[J].Journal of Medicinal Chemistry,2002,45:5249.
[13]	Morley KL;Kazlauskas RJ .Improving enzyme properties: when are closer mutations better?[J].Trends in Biotechnology,2005(5):231-237.
[14]	Reetz M T;Bocola M;Carballeira J D;Zha D X,Vogel A .[J].Angewandte Chemie International Edition,2005,44:4192.

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