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作者：吴涛旭;阳鹏辉;李阳阳;刘松;
单位：江南大学,未来食品科学中心;江南大学生物工程学院;
摘要：葡萄糖苷酶（EC 3.2.1.21）能催化底物非还原末端的β-D-葡萄糖苷键水解释放葡萄糖和相应配基，是纤维素糖化过程中的关键酶之一。篮状菌（Talaromyces leycettanusJCM12802）来源的β-葡萄糖苷酶bgl3A热稳定性较好，但催化活性还亟待提高。该研究中，通过Discovery Studio 2022柔性对接模块构建了bgl3A和底物pNPG的复合物结构；基于结合能预测模块对bgl3A催化活性位点6?以内的氨基酸残基进行虚拟突变，计算突变前后酶对pNPG的结合能变化；对结合能变化小于-0.7 kcal/mol的20个突变体进行表达、纯化和酶学性质分析。与bgl3A相比，突变体bgl3A-N237Y的比酶活和k_(cat)/K_m分别提升了22%和25%。将bgl3A-N237Y在毕赤酵母中表达，通过信号肽替换和共表达分子伴侣使其摇瓶发酵酶活力达106.6 U/mL，较优化前提高75%。研究得到高活性bgl3A突变体及其生产菌将有助于提高其工业化应用效果。
关键词：β-葡萄糖苷酶;;催化活性;;底物结合能;;毕赤酵母;;高效表达
基金资助：国家重点研发计划项目（2021YFC2101400）
