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作者：张秀春;王骏之;徐华栋;沈美华;
单位：常州大学药学院生物与食品工程学院;南京工业大学生物与制药工程学院;
摘要：谷胱甘肽(glutathione, GSH)是一种含有γ-酰胺键和巯基的三肽化合物，广泛应用于医药、食品和化妆品等领域。谷胱甘肽的生物合成主要由γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶(γ-glutamylcysteine synthetase, GSHA)和谷胱甘肽合成酶(glutathione synthetase, GSHB)两步催化得到。在利用天然酶催化生产谷胱甘肽的过程中，发现天然酶的催化效果较差，其中GSHA为反应过程中的限速酶，该酶会受到产物的反馈抑制。该文对来自大肠杆菌(Escherichia coli)的GSHA进行分子改造，对GSHA中参与转化的活性位点进行分析，通过丙氨酸扫描对关键氨基酸进行替换。对蛋白质表面非活性区域的氨基酸进行分析，引入带负电荷的氨基酸提高稳定性。将酶活力提升的突变位点进行组合，获得了催化效果较高的突变体Y131A-A511D,相比于野生型酶活力提高了6倍，并对最佳突变体的酶学性质进行分析。将突变体Y131A-A511D用于催化合成谷胱甘肽，在8 h内合成了76.8 mmol/L的谷胱甘肽，达到了高效催化生产谷胱甘肽的目的。
关键词：谷胱甘肽;;γ-谷氨酸半胱氨酸连接酶;;定点突变;;丙氨酸扫描;;酶催化
基金资助：国家自然科学基金面上项目(22177015);; 江苏省自然科学基金面上项目(BK20211334)
