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作者：阳鹏辉;邱文轩;叶佳才;堵国成;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;嘉兴未来食品研究院;
摘要：茂原链霉菌(Streptomyces mobaraensis)谷氨酰胺转氨酶(transglutaminase, TGase)能催化蛋白质交联，被广泛用于食品加工。前期研究构建了S.mobaraensis TGase耐热突变体FRAPD-TGm2,提高了其在高温条件下的应用性能。该研究基于动态互相关性鉴定得到热稳定性进一步提高的TGase突变体。首先，通过分子动力学模拟和动态互相关性分析确定了FRAPD-TGm2分子中与其底物口袋柔性区域具有动态互相关性的48个残基。其次，基于Rosetta Cartesian＿ddg对上述残基进行虚拟饱和突变，对折叠自由能变化小于-1 kcal/mol的20个突变体进行表达、纯化和酶学性质表征。其中，突变体FRAPD-TGm2-Y34 W的60℃半衰期和65℃比酶活力分别达到100.5 min和134.2 U/mg,较FRAPD-TGm2提升89.1%和28.5%。此外，发现了远端位点His201和Asn32对FRAPD-TGm2比酶活力和热稳定性具有显著影响。结果表明，基于动态互相关性和折叠自由能变分析的酶分子改造能有效提高TGase的热稳定性。
关键词：茂原链霉菌;;谷氨酰胺转氨酶;;热稳定性;;动态互相关性;;折叠自由能
基金资助：国家重点研发计划(2021YFC2101400);; 国家自然科学基金(32071474,31771913)
