Bacillus stearothermophilus NO2环糊精葡萄糖基转移酶Leu277突变提高α-环糊精产量

作者：孔德民; 左方圆; 吴敬; 王蕾^*

来源：食品与发酵工业, 2023, 49(15): 1-7.

DOI：10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034278

• 环糊精葡萄糖基转移酶
• 可溶性淀粉
• α-环糊精
• 定点突变
• 环化反应

环糊精葡萄糖基转移酶(cyclodextrin glucosyltransferase, CGTase)能够以淀粉为底物发生环化反应生成环糊精，包括α-环糊精(α-cyclodextrin, α-CD)、β-环糊精及γ-环糊精，其中α-环糊精产量低且易降解。该研究选择Bacillus stearothermophilus NO2来源的CGTase,考察其突变体E142P、L277M、L277F、E142P/L277M、E142P/L277F、L277M/N353A及L277F/N353A以可溶性淀粉为底物生产α-CD的能力。与野生型相比，最优突变体为E142P/L277M,α-环糊精产量提高1.7 g/L,且在产物中占比提高14.3%。分子动力学(molecular dynamics, MD)模拟结果表明，E142P/L277M突变体中2个突变位点相互影响较小。此外，L277M/N353A催化效果较差，MD结果表明该突变体整体结构变化较大且溶剂可及表面积增大，不利于转糖苷反应的发生。该研究为CGTase的分子改造提高环化反应活性以及CGTase在α-环糊精工业化生产中提升产量提供了新思路。

• 单位
  工业生物技术教育部重点实验室; 食品科学与技术国家重点实验室; 江南大学