生淀粉水解α-淀粉酶AmyZ1热稳定性提升的分子改造

作者：邴孝凤; 何玉; 张学成; 方**; 房伟^*; 肖亚中^*

来源：生物学杂志, 2023, 40(03): 35-40.

• 生淀粉水解α-淀粉酶
• 热稳定性
• 钙离子依赖性

生淀粉水解α-淀粉酶是一种具有生淀粉水解能力的α-淀粉酶，能够在淀粉糊化温度以下降解生淀粉颗粒，适用于淀粉冷水解。ΑmyZ1是来源于海洋微生物的生淀粉水解酶，其催化底物转化应用时热稳定性不足。与热稳定α-淀粉酶结构进行比对分析，发现AmyZ1在结构域B区域多了一个柔性loop区。通过同源建模，确定突变位点，构建缺失柔性区的突变酶AmyZ1∶ΔTG,并对突变酶的酶学性质、Ca2+依赖以及水解高浓度玉米生淀粉的能力进行分析。AmyZ1∶ΔTG最适作用温度为45℃,在35℃～55℃范围内酶活力维持在60%以上。在30℃和35℃条件下，半衰期可分别达到18 h和15 h,是出发酶AmyZ1的10倍和15倍。突变酶AmyZ1∶ΔTG蛋白结构的柔性降低，导致AmyZ1∶ΔTG的催化效率有所降低。与出发酶AmyZ1相比，AmyZ1∶ΔTG的催化性能受外源Ca2+的影响较小，酶活力对外源Ca2+的依赖有所降低，但Ca2+有助于提升其热稳定性。此外，在35℃的作用条件下，AmyZ1∶ΔTG对300 g/L玉米生淀粉的水解率为40%,接近于出发酶AmyZ1。

• 单位
  生命科学学院; 安徽大学