计算机辅助设计提高转氨酶 M16AT 稳定性

摘要

转氨酶被认为是一种绿色、高效制备手性胺的催化剂。由于自然界中的转氨酶热稳定性较差，因此开发热稳定性较好、可以适应复杂工业生产条件的转氨酶更具有意义。利用计算机虚拟筛选来提高转氨酶M16AT((R)-enantioselective type IV amine transaminase from Mycobacterium sp.ACS1612)热稳定性，首先使用AlphaFold2预测转氨酶M16AT结构，然后利用Discovery Studio对转氨酶氨基酸进行虚拟突变，通过计算机辅助计算突变体的能量变化对突变体库进行虚拟筛选，最后选择有益突变体进行突变，实验确认最佳突变体为A263F。在45℃时，A263F突变体剩余酶活相较于野生型转氨酶提高了30个百分点，A292W突变体在40～65℃的区间内也表现出优于野生型蛋白的活性。研究展示了通过氨基酸突变引入更多疏水作用力，从而增强蛋白质在高温环境下稳定性的方法，为其他酶的定向改造提供了一种可借鉴的策略。

关键词

R-胺转氨酶 / 热稳定性 / 计算机辅助