生物学杂志

2020, v.37;No.217(05) 19-23

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头孢菌素酰化酶高β-折叠区保守氨基酸附近位点突变研究
Amino acid substitution for the vicinity of many conserved amino acids in the β-sheet region of the cephalosporin acylase

任羽;常瑞;王继莲;马刘峰;王东;

摘要(Abstract):

头孢菌素酰化酶(Cephalosporin acylase)能够一步催化头孢菌素C(Cephalosporin C,简称CPC)生成7-氨基头孢烷酸(7-Aminocephalosporanic acid,简称7-ACA),后者是重要的医药中间体。但头孢菌素酰化酶对CPC的一步催化活性低,远未达到工业生产的要求。研究以来源于Pseudomonas sp. SE83头孢菌素酰化酶(CPCase)蛋白序列为模板,对其基因进行全局优化设计,人工合成目的基因,并克隆至表达载体pET28a,实现了CPCase的高效表达,命名为WT。将其与来自Pseudomonas SY-77、Pseudomonas N176等菌株的头孢菌素酰化酶氨基酸序列进行相似性比较,在保守氨基酸附近选择了25个突变位点,采用定点突变的方法分别突变为Ala,获得了25个突变酶。结果表明,突变体蛋白F311A对CPC的催化活性上升50%,k_(cat)/K_m提高到原来的1.7倍,比酶活达到4.302 U/mg,其他突变体对CPC催化活性均有不同程度的下降。结构分析显示,第311的Phe突变为Ala,能够使结合口袋变大,减少空间位阻,使酶与底物CPC的结合更加牢固,提高催化效率。

关键词(KeyWords): 头孢菌素酰化酶;7-氨基头孢烷酸;定点突变;头孢菌素C

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 新疆维吾尔自治区自然科学基金(201442137-10);; 新疆维吾尔自治区优秀科技人才项目(2017Q031);; 新疆维吾尔自治区科研创新团队(2014751002);; 喀什大学高层次人才引进计划项目(GCC14ZK-001)

作者(Author): 任羽;常瑞;王继莲;马刘峰;王东;

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DOI:

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