融合自组装双亲短肽对重组过氧化氢酶酶学性质的影响

作者：庞焦; 姜梦彤; 刘羽欣; 李明玉; 王从纲^*; 李宪臻

来源：微生物学报, 2022, 62(09): 3449-3463.

DOI：10.13343/j.cnki.wsxb.20220018

• 过氧化氢酶
• 融合表达
• 自组装双亲短肽
• 酶学性质

【目的】利用融合自组装双亲短肽策略对源自枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)的过氧化氢酶Kat A进行改性，以强化重组过氧化氢酶在工业中的应用适应性。【方法】将自组装双亲短肽S1vw通过连接肽PT-linker融合在Kat A的N端，构建重组质粒p HT254-S1vw-PT-kat A，将其与携带天然酶基因的p HT254-kat A分别转入枯草芽孢杆菌WB800N中进行分泌表达，之后将分离纯化得到的纯酶进行酶学性质研究。【结果】成功构建出工程菌并将胞外粗酶液通过乙醇沉淀、DEAE阴离子交换层析、疏水层析和凝胶过滤层析4步纯化，最终获得电泳纯的重组酶蛋白。酶学性质研究结果显示，融合酶S1vw-PT-Kat A和天然酶Kat A的最适反应温度均为30°C，最适反应p H值均为11.0。然而，融合酶在p H 12.0下孵育30 min的相对酶活为77.3%，是相同处理条件下天然酶相对酶活的14.9倍，在65°C和70°C下孵育30 min的相对酶活分别为19.8%和17.5%，是相同处理条件下天然酶相对酶活的1.8倍和1.7倍。此外，融合酶在4°C储存14 d后相对酶活为88.6%，而天然酶仅具有44.3%的相对酶活。同时，融合酶的kcat/Km提高到天然酶的2.3倍。【结论】融合自组装双亲短肽S1vw提高了重组过氧化氢酶Kat A的pH稳定性、温度稳定性、储存稳定性和催化效率，不仅获得了催化效率和应用适应性改良的重组酶蛋白，为针对过氧化氢酶的进一步分子改造提供了策略参考和实验依据，而且促进了其在工业上的规模化制备和应用。

• 单位
  生物工程学院; 大连工业大学