碱性环境下高稳定性γ-谷氨酰转肽酶的分子设计与构建

项目名称： 碱性环境下高稳定性γ-谷氨酰转肽酶的分子设计与构建

项目编号： No.21206072

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 化学工业

项目作者： 周治

作者单位： 南京工业大学

项目金额： 25万元

中文摘要： γ-谷氨酰转肽酶（GGT）是一种异源二聚体蛋白，可用于催化合成许多重要的谷氨酰化合物。但GGT在碱性环境下极易发生亚基解聚，导致其不可逆失活，难以满足工业需求。本项目拟以B.subtilis NX-2 GGT为对象，在获得其结构基因的基础上，采用同源建模建立酶分子的3D结构模型；通过分析GGT大小亚基相互作用面的残基组成、性质及空间位置确定候选突变位点；以强化GGT亚基间疏水相互作用为目标，将候选位点替换为疏水性氨基酸，并通过模拟计算预测突变酶结构，优化突变方案；合成突变基因，并在E.coli中实现其高效表达；考察突变酶在碱性环境下的催化特性及稳定性，验证突变效果，筛选得到催化效率高、稳定性强的突变酶；同时，采用Native PAGE，结合FT-IR、CD光谱和荧光光谱等方法，分析天然酶和突变酶在变性过程中的构象变化，阐明其失活机制,为寡聚酶的稳定化改造和性能优化提供方法学上的借鉴。

中文关键词： γ-谷氨酰转肽酶；稳定性；理性设计；定点突变；

英文摘要： γ-glutamyltranspeptidase (GGT) is a heterodimeric protein. It has been used in biosynthesis of several valuable γ-glutamyl compounds, which were widely used in the fields of medicine, food and cosmetics. Unfortunately, GGT suffered subunits dissociation u

英文关键词： γ-glutamyltranspeptidase；stability；rational design；site-directed mutation；