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基于同源建模和定点突变技术研究嗜热型L-阿拉伯糖异构酶与D-半乳糖的亲和作用

李贵祥 , 徐铮 , 李莎 , 徐虹

催化学报 doi:10.3724/SP.J.1088.2012.20606

通过同源建模分析选取对Lactobacillus fermentum CGMCC2921来源的L-阿拉伯糖异构酶(简称L-AI酶)催化D-半乳糖生产D-塔格糖起重要作用的氨基酸位点进行突变,发现当Q16,M311,K423和Q438位点的氨基酸突变为丙氨酸时,突变酶Km值降低,其中突变酶M311A降至本体的51.6%,对D-半乳糖的转化率提高了18.7%.当K423位点的氨基酸残基分别突变为丙氨酸、天冬酰胺或精氨酸时,突变酶与底物的亲和力以及D-半乳糖的转化率随着423位点突变氨基酸侧链长度的增加而降低.运用计算机分子模拟技术分析表明,当M311位点氨基酸突变为丙氨酸以后,催化位点氨基酸残基与底物D-半乳糖之间的氢键作用增强,导致与底物亲和力增大,从而提高了酶活力.

关键词: L-阿拉伯糖异构酶 , D-塔格糖 , 发酵乳杆菌 , 同源建模 , 定点突变

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