ВЛИЯНИЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ ТИОЛОВЫХ ГРУПП В МОЛЕКУЛЕ ГЛЮКОАМИЛАЗЫ ИЗ Aspergillus awamori НА ТЕРМОСТАБИЛЬНОСТЬ И КАТАЛИТИЧЕСКУЮ АКТИВНОСТЬ ФЕРМЕНТА

Аннотация:

Пять мутантных форм глкжоамилазы из мицелиального триба Aspergillus awamori с искусственными дисульфидными связями (4D-G137A\A14C, 6D-A14C\Y419C\G137A, 10D-V13C\G396C, 11D-V13C\G396C\A14C\Y419C\G137A, 20D-G137A\A246C\A14C) были сконструированы с помощью компьютерного моделирования и экспериментально протестированы на термостабильность. Введение двух дисульфидных связей между первой и тринадцатой а-спиралями, а также петлей, расположенной близко к каталитическому остатку Е400, позволило оценить влияние дополнительных дисульфидных мостиков на термостабильность белка. Мутантные белки с комбинированными ами-нокислотыми заменами G137A\A14C,V13C\G396C\A14C\Y419C\G137A и G137A\A246C\A14C отличались повышенной термостабильностью по сравнению с белком дикого типа. В то же время новые дисульфидные мостики в мутантных белках A14C\Y419C\G137A и V13C\G396C привели к дестабилизации их структуры и потере термостабильности. Рациональное конструирование промышлен-но важных ферментов, имеющих высокую активность, специфичность и термостабильность при заданных условиях среды (температура, рН, давление, ионная сила и т.д.), имеет не только большое практическое значение, но и способно прояснить многие вопросы, связанные с самопроизвольным сворачиванием белков в уникальную биологически активную конформацию и молекулярными механизмами их действия. Одним из наиболее широко используемых ферментов в мировой промышленности при производстве биоэтанола является нетермостабильная глюкоамилаза из мицелиального гриба Aspergillus awamori Х100. Глюкоамилаза (1,4-а-0-глюкан-глюкогидро-лаза, КФ 3.2.1.3) катализирует гидролиз а-1,4 гликозидных связей с отщеплением глюкозных остатков с невосстанавливающихся концов крахмала, гликогена, мальтоолигосахаридов. Фермент активен в интервале температур 55—60°С. При более высоких температурах белок необратимо инактивируется. Глюкоамилаза (ГА) широко используется в биотехнологических процессах получения фруктозы и этанола из кукурузного крахмала . На первой стадии этого процесса, когда происходит обработка субстрата, термостабильная а-амилаза гидролизует крахмал до мальтоолигосахаридов при температурах 95—105°С. На следующей стадии нетермостабильная ГА работает при 55—60°С, поэтому в технологический процесс требуется введение промежуточного этапа — охлаждение разжиженного продукта до нужных рабочих температур. Это приводит к потере времени и энергии, а следовательно снижает эффективность производства и вызывает удорожание конечного продукта. Получение термостабильной формы ГА, способной работать при температуре 95— 100°С, позволило бы сократить технологический процесс до одной стадии, кроме того, такой одностадийный процесс при максимально высоких температурах позволит увеличить скорость реакции и удешевить стоимость конечного продукта. В начале 90-х годов впервые была определена трехмерная структура ГА из гриба A. awamoriX 100 и ряда ее комплексов с лигандами . Это позволило детально исследовать механизм ее действия и, как следствие, получить возможность направленно изменять структуру молекулы для

Авторы:

Издание: Прикладная биохимия и микробиология
Год издания: 2014
Объем: 8с.
Дополнительная информация: 2014.-N 2.-С.139-146. Библ. 28 назв.
Просмотров: 83