定点突变改善PvEH1对邻甲基苯基缩水甘油醚的催化特性

作者：阚婷婷; 宗迅成; 苏永君; 王婷婷; 李闯; 胡蝶^*; 邬敏辰^*

来源：中国生物工程杂志, 2019, 39(06): 9-16.

DOI：10.13523/j.cb.20190602

• 环氧化物水解酶
• 定点突变
• 催化活性
• 动力学拆分
• 邻甲基苯基缩水甘油醚

环氧化物水解酶能够对外消旋环氧化物进行动力学拆分保留单构型的环氧化物。测定了菜豆环氧化物水解酶(Pv EH1)针对苯基缩水甘油醚及其甲基衍生物的催化特性,并基于分子对接及多序列比对分析确定7个突变位点,通过单点和组合突变对Pv EH1进行改造,以期改善Pv EH1对邻甲基苯基缩水甘油醚(1a)的催化特性。底物谱分析表明Pv EH1对1a的催化活性(157.2U/g湿细胞)和对映选择性(E=5.6)最高。单点突变结果显示E.coli/pveh1L105I和E.coli/pveh1V106I对1a的催化活性和对映选择性均有明显提高;L105I和V106I位组合突变菌株E.coli/pveh1L105I/V106I的催化活性(493.8U/g湿细胞)是E.coli/pveh1的3.1倍,对映选择性(E=8.3)也提高至E.coli/pveh1的1.5倍。纯化后Pv EH1L105I/V106I的催化活性为17.6U/mg,是Pv EH1的1.5倍,对1a的催化效率提高至Pv EH1的2.1倍。SDS-PAGE分析表明提高了蛋白质的可溶性表达量。利用E.coli/pveh1L105I/V106I全细胞催化100mmol/L 1a水解动力学拆分获得手性纯(R)-1a(ee>96%)的产率和时空产率分别为31.2%和5.12g/(L·h),因此,在手性纯(R)-1a的制备中,E.coli/pveh1L105I/V106I是一种颇具潜力的生物催化剂。

• 单位
  江南大学; 生物工程学院