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羰基还原酶辅酶结合域位点突变对其不对称催化性能的影响

宫绪敏 , 聂尧 , 徐岩 , 肖荣 ,

催化学报 doi:10.3724/SP.J.1088.2012.10851

基于同源模型的比较和分析,发现羰基还原酶SCR1辅酶结合域P124和W125位点对辅酶NADPH的结合形成了一定的空间位阻效应.通过对该位点进行小侧基氨基酸的取代突变,该酶的底物专一性和立体选择性均发生了不同程度的改变,表明该位点是酶与辅酶有效结合的关键位点,而且它与辅酶结合的空间效应进一步影响了底物结合域活性中心对不同构型的底物及其对映体产物的亲和作用.在底物专一性方面,野生型酶对2-羟基苯乙酮和2-溴苯乙酮及其衍生物等底物表现出较高的催化活性,而突变株W125A,W125G,P124A/W125A和P124G/W125G对苯乙酮及其部分衍生物和2-辛酮等底物的催化活性均有所提高.对于酶的立体选择性,部分突变株发生了转化产物对映体构型反转的现象,突变株P124A/W125A和P124G/W125G催化还原2-羟基苯乙酮和4-氯乙酰乙酸乙酯均生成了(R)-型产物.

关键词: 羰基还原酶 , 定点突变 , 催化活性 , 底物特异性 , 立体选择性

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

苹果酸酶结合域定点突变对烟酰胺腺嘌呤二核苷酸类似物催化性能的影响

侯淑华 , 纪德彬 , 刘武军 , 王磊

应用化学 doi:10.11944/j.issn.1000-0518.2016.04.150268

通过对苹果酸酶(ME)辅酶结合域L310、Q401、I404饱和位点突变库与辅酶烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)类似物库的高通量筛选,研究了苹果酸酶结合域位点对NAD+及其类似物(B1~B7)催化活性的影响.结果表明,突变后酶ME-Q401H/L404T对类似物B4的kcat/Km是野生型酶的50倍;突变后酶ME-L310M/Q401N对类似物B4的kcat/Km是野生型酶的16倍,对类似物B3的kcat/Km是野生型酶的5倍,因此通过对结合域定点突变,NAD+类似物的催化活性得到提高.

关键词: 苹果酸酶 , 定点突变 , 辅酶活性

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