来源于Exophiala aquamarina的新型玉米赤霉烯酮水解酶的性质及底物结合中心关键氨基酸的功能研究

作者：梁爱玲; 刘文婷; 武攀; 李倩; 高健; 张洁; 刘卫东; 贾士儒^*; 郑迎迎^*

来源：中国生物工程杂志, 2021, 41(10): 19-27.

DOI：10.13523/j.cb.2105018

• 新型玉米赤霉烯酮水解酶
• α-玉米赤霉烯醇
• 酶学性质
• 酶法脱毒

目的:开发一种对α-玉米赤霉烯醇(α-zearalenol,α-ZOL)催化活性高的水解酶,以促进玉米赤霉烯酮的酶法完全脱毒,推动玉米赤霉烯酮降解酶在饲料业和畜牧业的应用。方法:在NCBI数据库中通过基因挖掘获得一个来源于Exophiala aquamarina CBS 119918的新型玉米赤霉烯酮水解酶EaZHD,基因全长792 bp。构建重组质粒pET46-Eazhd,并在大肠杆菌中成功表达。经NiNTA亲和层析和DEAE阴离子交换柱纯化后,利用HPLC测定残余底物浓度的方法来表征其酶学性质。结果:EaZHD对玉米赤霉烯酮(zearalenone,ZEN)的酶活力为0.764 U/mg,而对α-ZOL的酶活力为1.529 U/mg,是对底物ZEN降解活力的2倍。Ea ZHD在p H 8.6和温度40℃条件下的活性最高,并具有较好的热稳定性和碱性条件下较高的p H稳定性。通过对Ea ZHD活性中心附近的氨基酸进行突变和活性分析,确定了对催化活性起关键作用的三个氨基酸,以及对底物特异性有影响的两个关键氨基酸。结论:为推动饲料业和畜牧业中玉米赤霉烯酮的酶法脱毒奠定了基础。

• 单位
  中国科学院天津工业生物技术研究所; 天津科技大学; 工业微生物教育部重点实验室; 生物工程学院