葡萄糖氧化酶(Glucose oxidase,GOD,EC 1.1.3.4)可催化葡萄糖生成葡萄糖酸和过氧化氢,在食品工业如面包烘焙、生产葡萄糖酸以及生物传感器等领域应用广泛。来源于点青霉Penicillium notatum F4的葡萄糖氧化酶GODp与同类酶相比具有更强的催化活性,但其热稳定性较差,并直接影响了其应用范围和使用效果。本研究以稳定酶蛋白整体结构为出发点,从增加蛋白质区域构象稳定性,提高其解折叠自由能,优化蛋白表面电荷分布和增强辅酶FAD结合强度四个层面入手,通过计算机辅助分子模拟分析,选取可能与酶蛋白热稳定性相关的氨基酸,再利用定点突变等理性设计策略进行突变研究,揭示影响GODp热稳定性的关键氨基酸和结构特性,进而获得高效且稳定性好的葡萄糖氧化酶,为通过理性设计改善蛋白质热稳定性的研究提供新思路。
英文主题词Glucose oxidase;thermostability;Penicillium;rational design;