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作者:赵添龙;刘展志;张凤山;吴敬;宿玲恰;
单位:江南大学生物工程学院;江南大学,食品科学与资源挖掘全国重点实验室;山东华泰纸业股份有限公司&山东黄三角产业技术研究院有限公司;江南大学,教育部食品安全国际合作联合实验室;
摘要:D-阿洛酮糖是一种低热量的甜味剂,具有多种生理功能,如维持血糖平衡和调节脂质代谢等。目前,D-阿洛酮糖工业生产主要通过D-阿洛酮糖3-差向异构酶(D-allulose-3-epimerase, DAEase)催化D-果糖的差向异构反应实现,但DAEase的应用性能仍需进一步提升以满足日益增长的市场需求。定向进化作为一种有效的分子改造策略,其筛选方法是限制效率的关键因素之一。通过构建并优化D-阿洛酮糖特异型生物传感器,结合微孔板筛选,对来自Clostridium cellulolyticum H10的DAEase(CcDAEase)突变体文库进行超高通量筛选,最终获得了比活提高14.6%的优势突变体H209Q,其最适温度为60℃,最适pH值为7.5,并进一步解析了该突变体的构效关系。该研究证明了转录因子型生物传感器可以作为一种有效的定向进化筛选工具,为进一步优化DAEase的性能提供了可能性,亦为D-阿洛酮糖的工业制备提供了理论依据和技术支撑。
关键词:D-阿洛酮糖3-差向异构酶;;转录因子型生物传感器;;超高通量筛选
基金资助:国家重点研发计划(2022YFC2104900);; 国家自然科学基金(32101884);; 泰安市“双十工程”(重大技术攻关)项目(2024JSGG11)