半理性设计提升4-α-糖基转移酶歧化活性并应用于工业生产

4-α-糖基转移酶（4-alpha-glucanotransferase， 4αGT）是一种多功能的糖基转移酶，在淀粉工业上具有广泛的应用，如淀粉改性及海藻糖、麦芽寡糖、大环糊精、糖原等淀粉深加工产品的制备。其中，以淀粉为原料制备海藻糖的工业生产过程中，借助4αGT的歧化活性，能够减少葡萄糖、麦芽糖等副产物的含量，biocontrol bacteria从而提升海藻糖产量。在该研究中，采用半理性设计策略对Synechocystis sp. PCC 6803来源4αGT进行了改造。研究基于HotSpot Wizard在线工具及残基所处空点击此处间位置选择突变热点，利用4-α-糖基转移酶水解淀粉产生透明圈的能力对18 000个转化子进行高通量筛选，确定了一个对4αGT活性起着关键性作用的位点，对其进行饱和突变，最终获得活性提升的突变体A470F，歧化活性较野生型提升了17%。在工业化生产的条件下，突变体A470F在海藻糖制备上，较野生型也有所提升。通过对突变位点附近底物通道及作用力进行分析，为4αGT的活性改造提供了理论支持，并selleck产品且为淀粉糖工业的制造效率提升提供了新思路。