Correlation between thermostability of the xylanase EvXyn11TS and its N-terminal disulfide bridge
木聚糖酶EvXyn11TS耐热性与其N端二硫键的相关性分析

摘要:【目的】以糖苷水解酶11 家族耐热木聚糖酶EvXyn11TS为研究对象，定点突变其编码基因Syxyn11，揭示EvXyn11TS耐热性与其N端二硫键的相关性。【方法】对不同来源的、与EvXyn11TS一级结构相似度较高的若干11家族木聚糖酶进行多序列同源比对，发现只有耐热的EvXyn11TS在其N端存在一个二硫键(Cys5－Cys32);运用分子动力学模拟预测该N端二硫键存在与否对木聚糖酶热稳定性的影响。以人工合成的Syxyn11为母本，采用PCR技术将其编码Cys5的密码子TGT突变为编码Thr5的ACT，构建去除了N端二硫键的突变酶(EvXyn11M)的编码基因Syxyn11M;分别将Syxyn11和Syxyn11M在毕赤酵母GS115中进行表达，并分析表达产物EvXyn11TS和EvXyn11M的温度和pH特性。【结果】酶学性质研究结果表明:EvXyn11M的最适温度Topt由突变前的85℃降至70℃;EvXyn11TS在90℃的半衰期t1/290为32 min，而EvXyn11M在70℃的半衰期t1/270仅为8.0 min。【结论】运用分子动力学模拟预测了N端二硫键对EvXyn11TS耐热性的重要作用，并通过定点突变验证之，为其它与耐热EvXyn11TS一级结构相似的、11家族常温高比活性木聚糖酶的耐热性改造提供了新的技术策略。