半理性改造提升细菌漆酶Lac15的催化活性

摘要

【目的】漆酶可氧化各种底物,在多个工业领域有很好的潜在应用价值。Lac15是一种微生物漆酶,已表现出可观的应用潜能,可望通过蛋白质工程改造提升和拓展其应用。【方法】通过基于结构分析的半理性改造策略,选取推测与电子/质子转移或底物结合直接或间接相关的位点进行定点突变,并测定突变酶对各种底物的活性及酶学性质。【结果】部分突变体对某些底物的活性显著提升,其中D216N对ABTS的催化效率提高了1.0倍,R178V和K433T对多巴胺的催化效率分别增加了1.2和11.1倍。同时,这些突变体保留了野生型酶在应用中的优点如中性最适pH和盐促活等性质。【结论】利用基于结构的半理性改造方法,可改善漆酶Lac15对某些底物的活性。漆酶中的一个保守Asp,对应于Lac15中的D216,可作为提升以ABTS为底物或介体时漆酶活性的一个共同改造目标。