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来源于异形曲霉的葡萄糖氧化酶催化活性和热稳定性改良

文献类型： 中文期刊

作者： 余尚霖;周乔;张宏海;柏映国;罗会颖;杨小军;姚斌

作者机构：

关键词： 葡萄糖氧化酶;定向进化;理性设计;催化活性;热稳定性

期刊名称：生物工程学报

ISSN： 1000-3061

年卷期： 2024 年

页码：

收录情况： 北大核心（2023版） ; ; CSCD（2023-2024年度） ; ; 科技核心（2024版）

摘要： 葡萄糖氧化酶(glucose oxidase， GOD，EC.1.1.3.4)是一种耗氧脱氢酶，可催化葡萄糖产生葡萄糖酸和过氧化氢，特殊的作用机制使其具有良好应用前景。但天然GOD催化活力低、热稳定性差成为制约其工业化生产应用的主要因素。本研究以目前报道的热稳定性好的葡萄糖氧化酶AtGOD为源序列，通过进化分析，以期获得性能优良的GOD。从中筛选并成功合成了6个基因进行功能验证，其中，异形曲霉(Aspergillus heteromorphus)的葡萄糖氧化酶AhGODB在毕赤酵母中表达后表现出较好的热稳定性和催化活性。其最适温度为40 ℃，比活力为112.2 U/mg，70 ℃处理5 min后的剩余酶活为47%。为进一步提高其活性和热稳定性，利用定向进化结合理性设计的方法获得多个突变体。其中，突变体T72R/A153P最适温度由野生型酶的40 ℃提高到50 ℃，比活力由112.2 U/mg提高到166.1 U/mg，70 ℃处理30 min后的剩余酶活由野生型酶的完全失活提高到33%。综上所述，本研究获得的葡萄糖氧化酶突变体在催化活性和热稳定性上有所提升，具有一定的应用潜力。

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