地芽孢杆菌Geobacillus sp.GXS1α-淀粉酶的饱和突变及酶学性质研究

生物技术通报 ›› 2013, Vol. 0 ›› Issue (10): 153-159.

地芽孢杆菌Geobacillus sp.GXS1α-淀粉酶的饱和突变及酶学性质研究

薛蓓¹,裴建新², 王治宾³, 罗章¹,韦宇拓⁴

（1. 西藏农牧学院食品科学学院，林芝 860000 ；2. 广西科学院国家非粮生物质能源工程技术研究中心，南宁 530007 ；3. 成都蓉生药业有限责任公司，成都 610041 ；4. 广西大学微生物及植物遗传工程教育部重点实验室，南宁 530005）

收稿日期:2013-03-21 修回日期:2013-10-15 出版日期:2013-10-14 发布日期:2013-10-15
作者简介:薛蓓，女，硕士，讲师，研究方向：食品微生物学及生物技术；E-mail ：13658940092@163.com

Saturation Mutagenesis and the Enzyme Properties of the Alpha-Amylase from Geobacillus sp.

Xue Bei¹,Pei Jianxin², Wang Zhibin³, Luo Zhang¹,Wei Yutuo⁴,

（1. Department of Food Science，Tibet Agricultural and Animal Husbandry College，Linzhi 860000 ；2. National Engineering Research Center for Non-food Biorefinery，Guangxi Academy of Science，Nanning 530007 ；3.Chengdu Rongsheng Pharmaceuticals Co.，Ltd，Chengdu 610041 ；4. Key Laboratory of Microbial and Plant Genetic Engineering of Ministry of Education， Guangxi University，Nanning 530005）

Received:2013-03-21 Revised:2013-10-15 Published:2013-10-14 Online:2013-10-15

摘要/Abstract

摘要：

采用半理性设计方法，在网站Geno3D 上以PDB 数据库中B. stearothermophilus 麦芽糖淀粉酶（BSMA）的三维结构为模板，对AMY（α-淀粉酶）进行三维结构同源建模（二者氨基酸的同源性为33％）。比较同源建模预测的3D 结构和模板BSMA 的3D 结构关键位点，在此基础上通过计算机辅助设计软件ProSa2003，根据能量变化确定了AMY 三个饱和突变位点：D192 、E221 和D289 。利用兼并引物对AMY 的假定活性中心位点D192 、E221 和D289 的氨基酸分别进行饱和突变，定点（饱和）突变库筛选得到4 个有活力的突变子D192A 、E221N 、E221L 和D289L，并对突变酶的酶学性质进行初步研究。

关键词: 地芽孢杆菌, α-淀粉酶, 酶学性质, 饱和突变　

Abstract:

In this study, manipulation of half rational design was performed. Firstly, the dimensional structure of AMY（alpha-amylase of Geobacillus sp. GXS1）was built via homology modeling by using a close-related（33% homology in sequence）maltogenic amylase（BSMA） from B. stearothermophilus as a template. Secondly, three amino acid positions at the active site of AMY（Asp192, Glu221 and Asp289）were selected by structural superposition onto AMY combined with energy calculation by the computer-aided design software ProSa2003. These three putative amino acids for the active site of AMY, Asp192, Glu221 and Asp289, were subjected to saturation mutagenesis using degenerate primers. Four mutants（Asp192Ala, Glu221Asn, Glu221Leu and Asp289Leu）were obtained from the saturation mutant library, and studied the enzymatic properties of mutation enzyme simply.

Key words: Geobacillus, Alpha-amylase, Characterization, Site-saturation mutagenesis

薛蓓,裴建新,王治宾,罗章,韦宇拓. 地芽孢杆菌Geobacillus sp.GXS1α-淀粉酶的饱和突变及酶学性质研究[J]. 生物技术通报, 2013, 0(10): 153-159.

Xue Bei, Pei Jianxin, Wang Zhibin, Luo Zhang, Wei Yutuo. Saturation Mutagenesis and the Enzyme Properties of the Alpha-Amylase from Geobacillus sp.[J]. Biotechnology Bulletin, 2013, 0(10): 153-159.

[1]	赵赛赛, 张小丹, 贾晓妍, 陶大炜, 刘可玉, 宁喜斌. 高产硝酸盐还原酶Staphylococcus simulans ZSJ6的复合诱变选育及其酶学性质研究[J]. 生物技术通报, 2023, 39(4): 103-113.
[2]	杨俊钊, 张新蕊, 赵国柱, 郑菲. 新型GH5家族多结构域纤维素酶的结构与功能研究[J]. 生物技术通报, 2023, 39(4): 71-80.
[3]	王雨辰, 丁尊丹, 关菲菲, 田健, 刘国安, 伍宁丰. 耐热漆酶ba4基因鉴定与酶学性质分析[J]. 生物技术通报, 2022, 38(8): 252-260.
[4]	毛国涛, 王杰, 王凯, 王方园, 曹乐言, 张宏森, 宋安东. 水生栖热菌漆酶TaLac的性质分析及对孔雀石绿染料的脱除[J]. 生物技术通报, 2022, 38(4): 261-268.
[5]	常晴, 束月蓉, 王文韬, 蒋昊, 延泉德, 钱政, 高雪纯, 吴金鸿, 张勇. 来自Yeosuana marina sp. JLT21内切型海藻酸裂解酶的异源表达及酶学表征[J]. 生物技术通报, 2022, 38(2): 123-131.
[6]	王小桃, 邹杭, 吴怡, 向省维, 吕华, 刘超兰, 林家富, 王欣荣, 褚以文, 宋涛. Paraglaciecola hydrolytica中新型β-琼胶酶Aga2的异源表达及酶学性质分析[J]. 生物技术通报, 2022, 38(11): 258-268.
[7]	岑潇龙, 雷曦, 马诗云, 陈倩茹, 黄遵锡, 周峻沛, 张蕊. 金黄色葡萄球菌透明质酸裂解酶HylS的异源表达与特性研究[J]. 生物技术通报, 2022, 38(1): 157-167.
[8]	田嘉慧, 封佳丽, 卢俊桦, 毛林静, 胡著然, 王莹, 楚杰. 一色齿毛菌漆酶LacT-1的分离纯化与性质研究[J]. 生物技术通报, 2021, 37(8): 186-194.
[9]	张瑶心, 王亮节, 郑文, 徐汉琴, 郑恋, 钟静. 产几丁质酶的无色杆菌ZWW8的发酵产酶及酶学性质研究[J]. 生物技术通报, 2021, 37(4): 96-106.
[10]	刘珊, 叶伟, 朱牧孜, 李赛妮, 邓张双, 章卫民. 一种新型酰基转移酶GPAT的克隆、表达与酶学性质研究[J]. 生物技术通报, 2021, 37(11): 257-266.
[11]	赵海燕, 宋晨斌, 刘正亚, 马兴荣, 尚会会, 李安华, 关现军, 王建设. 来源于Laceyella sp.的α-淀粉酶基因克隆、重组表达及酶学性质研究[J]. 生物技术通报, 2020, 36(8): 23-33.
[12]	王惠兰, 吴金勇, 陈祥松, 袁丽霞, 朱薇薇, 姚建铭. N-乙酰神经氨酸醛缩酶的固定化及固定化酶性质研究[J]. 生物技术通报, 2020, 36(6): 165-173.
[13]	朱彩林, 吕祥, 夏小乐. 盖子区域氨基酸的定点突变对T1脂肪酶酶学性质的影响[J]. 生物技术通报, 2020, 36(11): 94-102.
[14]	张庆芳, 逄飞, 于爽, 肖景惠, 窦少华, 迟乃玉. 海洋高产尿酸氧化酶菌株筛选鉴定及酶学性质研究[J]. 生物技术通报, 2019, 35(7): 61-69.
[15]	董聪, 高庆华, 王玥, 罗同阳. 基于密码子优化的FAD依赖葡萄糖脱氢酶在毕赤酵母中的高效表达及酶学性质[J]. 生物技术通报, 2019, 35(7): 114-120.