亲和标签调节的(S)-羰基还原酶2催化2-羟基苯乙酮的酶学性质

作者：李尧慧; 张荣珍^*; 徐岩^*

来源：生物工程学报, 2021, 37(12): 4277-4292.

DOI：10.13345/j.cjb.210088

• (S)-羰基还原酶2
• 亲和标签
• 酶学性质
• 生物催化

不同类型的亲和标签会影响酶的催化功能和酶学性质。近平滑假丝酵母Candidaparapsilosis来源的(S)-羰基还原酶2 ((S)-carbonyl reductase 2,SCR2)能催化2-羟基苯乙酮。文中在SCR2的N端添加不同类型的亲和标签,在大肠杆菌Escherichiacoli中异源表达并纯化重组蛋白his6-SCR2、strep-SCR2和MBP-SCR2,研究了重组蛋白催化2-羟基苯乙酮的酶学性质。结果表明,不同类型的亲和标签对SCR2的酶学性质有一定的影响。其中,不同类型的亲和标签对重组蛋白稳定性影响较大:1)在pH6.0、30℃条件下保温13h后,重组蛋白his6-SCR2和strep-SCR2的剩余酶活力是无融合标签SCR2的90.0%-95.2%,而MBP-SCR2的剩余酶活力是无融合标签SCR2的1.25倍。2)MBP-SCR2在50℃的半衰期比strep-SCR2、his6-SCR2和无融合标签SCR2长26.6%–48.8%。3)MBP-SCR2在-80℃存储60d后,其酶活动力学参数kcat比his6-SCR2、strep-SCR2和无融合标签SCR2高1.25–1.45倍。根据三级结构分析推出重组蛋白MBP-SCR2中MBP的C末端的α螺旋具有稳定SCR2的N端无规则卷曲的作用,从而提高酶的稳定性。圆二色谱检测结果表明MBP标签对蛋白SCR2的二级结构有一定的影响,且解折叠温度(Tm)分析证明,MBP-SCR2的Tm比无融合标签SCR2提高近5℃。研究结果不仅为羰基还原酶家族增添了一种2-羟基苯乙酮的稳定高效催化剂MBP-SCR2,同时为其他短链醇脱氢酶的标签设计提供了借鉴和依据。

• 出版日期2021
• 单位江南大学; 生物工程学院