新型α-葡萄糖苷酶Aga432分子改造及酶学性质分析

作     者：路涵 方婷 牛晓旭 翁晓敏 严芬 LU Han;FANG Ting;NIU Xiaoxu;WENG Xiaomin;YAN Fen

作者机构：福州大学生物科学与工程学院福建福州350108 

出 版 物：《食品工业科技》 (Science and Technology of Food Industry)

年 卷 期：2025年第46卷第11期

页      面：185-193页

核心收录：

学科分类：08[工学] 082203[工学-发酵工程] 0822[工学-轻工技术与工程] 

基　　金：中央引导地方科技发展专项(2022L3020) 

主　　题：α-葡萄糖苷酶 同源建模 分子对接 酶学性质 生物膜分散作用 

摘      要：本研究旨在从类芽孢杆菌(Paenibacillus sp.)中克隆新型α-葡萄糖苷酶Aga432基因并通过定点突变提高α-葡萄糖苷酶Aga432的活性。从Paenibacillus sp.全基因组中获得表达α-葡萄糖苷酶的基因片段,进行序列分析,通过同源建模与分子对接并构建基因工程菌获得8株正向突变菌株,对重组Aga432和相对活性最高的正向突变体AT-2进行酶学性质研究,并探究重组α-葡萄糖苷酶Aga432、AT-2对生物膜的分散作用,评价其对小鼠胚胎成纤维细胞的毒性。结果表明,Aga432比活力为45.05 U/mg,突变体AT-2比活力为84.09 U/mg。与Aga432相比,AT-2的最适反应温度、最适反应pH改变并不明显,热稳定性有较大的提高,并且在酸性条件下较为稳定。突变体AT-2的K_(m)为Aga432的2.18倍,V_(max)值为Aga432的3.19倍,K_(cat)值为Aga432的2.33倍,K_(cat)/K_(m)值为Aga432的1.07倍。体外细胞实验表明,15.0~30.0μg/mL的Aga432、AT-2对细胞无明显毒性作用,具有良好的细胞相容性。生物膜分散作用结果表明,10.0~50.0μg/mL浓度的两种重组α-葡萄糖苷酶对细菌生物膜具有显著的分散作用(P0.0001)。本研究通过分子改造提升α-葡萄糖苷酶Aga432的热稳定性,为开发新型α-葡萄糖苷酶以及后续定向改造研究提供了基础和参考依据。