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作者：管立军;朱玲;王崑仑;李家磊;高扬;严松;张馨笛;陈晴;季妮娜;李波;
单位：黑龙江省农业科学院食品加工研究所;黑龙江省食品加工重点实验室;黑龙江省农业科学院大豆研究所;
摘要：为解决现有D-阿洛酮糖3-差向异构酶（DAEase）热稳定性差的产业问题，本文采用系统发育指导的大数据挖掘、合理修饰和祖先序列重建策略（ASR），重建了具有不同催化结构域DAEase的祖先序列，构建了表达载体，通过重组表达与分子对接筛选出了DAEase A13并进行酶学性质表征，此外，还基于结构分析与分子动力学模拟揭示了DAEase A13热稳定性增强的分子机制。结果表明，基于ASR策略所构建的A13 70℃时半衰期可达8.4 h，其热稳定性较野生（WT）酶显著增强，最大转化率为31%，催化活性也略高于WT酶。立体结构模拟与分子动力学模拟揭示了ASR A13中大量氢键和疏水作用的增加维持了高温下酶分子结构的稳定性，是其热稳定性增强的主要因素。研究结果证实了ASR策略可以改造DAEase使其稳定性、活性和混杂性增强，可以为D-阿洛酮糖工业生产提供良好的生物催化剂。
关键词：祖先序列重建;;D-阿洛酮糖;;D-阿洛酮糖3-差向异构酶;;热稳定性
基金资助：黑龙江省省属科研院所科研业务费基础项目（CZKYF2022-1-B021）;; 国家自然科学基金资助项目（31600642）
