高酶活性β-甘露聚糖酶定向进化及其用于制备甘露寡糖

作者：陈赟; 高伟强; 梁琪; 周晓雷; 王丽丽; 张春晓^*

来源：精细化工, 2023, 40(11): 2454-2462.

DOI：10.13550/j.jxhg.20221182

• 甘露聚糖酶
• 枯草芽孢杆菌
• 定向进化
• 食品级表达
• 甘露寡糖
• 制备
• 生物工程

为了提高β-甘露聚糖酶的活性，采用易错PCR将来源于地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）KD-1的β-甘露聚糖酶基因manBl进行定向进化，并在枯草芽孢杆菌（B. subtilis）中进行表达，以筛选酶活性提高的β-甘露聚糖酶突变体。筛选得到的突变体ManBl(I91N/L211I)，其比酶活性为15554.7 U/mg，是野生型ManBl的4.1倍，食品级表达的胞外酶产量达17601.3U/mL。分子动力学和分子对接结果表明，β-甘露聚糖酶在2个位点（I91N/L211I）的突变，导致蛋白催化口袋柔性增加，与底物结合能力提高，进而提高了酶的催化效率。β-甘露聚糖酶ManBl(I91N/L211I)水解魔芋胶产物主要由甘露六糖、甘露三糖和甘露二糖组成。报道的I91N/L211I 2个位点联合突变能够提高β-甘露聚糖酶活性；ManBl(I91N/L211I)食品级表达为该酶的绿色安全应用奠定了基础。

• 单位
  河北科技大学