基于长链底物亲和的脂肪酶MAS1理性设计改造

作者：唐秀云; 王嘉伟; 张建国; 缪雨露; 赵玥; 高蓓; 张鲁嘉

来源：华东理工大学学报, 2022, 1-8.

• 脂肪酶MAS1
• 长链底物
• 动力学
• MM/GBSA残基拆解
• 热点残基

探讨了脂肪酶 MAS1 对长链底物 4-硝基苯酚豆蔻肉酸酯（pNP-C14）催化的的最适温度、最适 pH、pH 稳定性，并通过分子动力学模拟计算（MD）,根据结合自由能初步筛选出了G145W 及 T141L 两个单点突变。实验表明，与野生型 MAS1 相比，结合自由能降低显著的突变体 G145W 的 Km 值减小了 11%,kcat/Km 值为野生型 MAS1 的 1.29 倍，对长链底物的亲和能力和催化效率均有提高；而结合自由能降低较小的突变体 T141L 的 K_(m )值增大了 22%,k_(cat)/K_m值为野生型 MAS1 的 0.88 倍,说明结合能差的绝对零值并非准确的突变筛选标准。通过分子力学/广义波恩表面积（MM/GBSA）残基拆解分析得出：残基 T38、F39、L149、F153、V202、V233对脂肪酶活性口袋与长链底物结合的稳定性贡献较其他残基大；残基 T38、G40、N41、N45和 T237 在脂肪酶对长链底物的亲和能力的提高中具有重要贡献，预测为热点残基，其结合自由能的降低可以作为突变筛选的参考标准。

• 单位
  上海理工大学; 生物反应器工程国家重点实验室; 华东师范大学; 华东理工大学; 生物工程学院