%0 Journal Article %A 王蕾 %A 邢晨晨 %A 郭志勇 %A 宿玲恰 %A 吴敬 %T Caulobacter crescentus蔗糖水解酶受体亚位点分子改造及其在松二糖制备中的应用 %D 2022 %R 10.12211/2096-8280.2021-047 %J 合成生物学 %P 602-615 %V 3 %N 3 %X

松二糖是由葡萄糖与果糖以α-1,3糖苷键连接而成的还原性二糖,具有代替蔗糖成为新型功能性甜味剂的潜力,在食品工业中应用前景广阔。淀粉蔗糖酶能够以蔗糖为底物催化异构(分子内转苷)反应制备松二糖,产率高但易产生副产物麦芽寡糖和海藻酮糖。为解决这一问题,选用前期获得的松二糖产率高并且不产副产物麦芽寡糖的Caulobactercrescentus蔗糖水解酶突变体S271A为研究对象,进一步通过受体亚位点分子改造,获得了反应特异性和松二糖产率提升的突变体S271A/I382Q。在此基础上进行了酶转化条件优化,当以2 mol/L蔗糖溶液为底物,加酶量为40 U/mL,在pH 5.0、30 ℃的条件下,松二糖的产率达到最高为70.3%,松二糖的浓度为480 g/L,并且反应产物中不含副产物海藻酮糖。分子动力学模拟表明,突变体S271A/I382Q可通过氢键相互作用稳定受体果糖参与形成α-1,3糖苷键时的构象,从而更有利于生成松二糖。本研究创新性地将蔗糖水解酶改造为键型特异性强的转苷酶,获得的松二糖产率为目前报道的最高水平,为松二糖的规模化制备与应用奠定了理论和技术基础。

%U https://synbioj.cip.com.cn/CN/10.12211/2096-8280.2021-047