N端片段理性设计提升磷脂酶D催化效率及其在磷脂酰乙醇胺高效合成中的应用OA
为解决磷脂酰乙醇胺(phosphatidylethanolamine,PE)传统生产方法存在效率低、安全性差等问题,本研究通过筛选获得一株产磷脂酶D(phospholipase D,PLD)的嗜麦芽窄食单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia),克隆其编码基因smapld并成功实现异源表达。结构分析表明,SmaPLD蛋白的N端存在一个PLD超家族中非保守的柔性片段(残基1~52)。分子动力学模拟表明,该片段导致酶结构动态性增加、稳定性降低。通过理性设计构建N端缺失突变体(ΔN-SmaPLD),其结构刚性显著增强,底物结合自由能降低,催化活性大幅提升,PE生成率由野生型的26.37%提高至47.66%。进一步优化反应体系,在磷脂酰胆碱与乙醇胺物质的量比1∶3、水相与有机相体积比1∶2、反应时间8 h条件下,ΔN-SmaPLD催化合成PE的生成率可达93.25%。本方法工艺条件温和、绿色高效,可为PE的规模化制备提供新途径。
芮梦琴;吴林秀;荣成浩;曹圣;胡荣康
安徽师范大学生命科学学院,安徽芜湖241000皖南医科大学第二附属医院,安徽芜湖241000安徽师范大学生命科学学院,安徽芜湖241000安徽师范大学生命科学学院,安徽芜湖241000安徽师范大学生命科学学院,安徽芜湖241000
轻工纺织
磷脂酰乙醇胺磷脂酶D理性设计酶法合成分子动力学模拟食品添加剂
《食品科学》 2026 (15)
P.85-93,9
国家自然科学基金青年科学基金项目(32502121)安徽省自然科学基金青年科学基金项目(2508085QC081)安徽省高等学校科学研究项目(2024AH051908)安徽省高等学校创新团队项目(2022AH010012)。
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