腈水合酶的稳定性改造研究进展  

Recent advances in stability reconstruction of nitrile hydratase

作　　者：沈瑞华 郭军玲[2] 周哲敏[2] SHEN Ruihua;GUO Junling;ZHOU Zhemin(Jiangsu Changjiu Agrochemical Co.,Ltd.,Nantong 226413,China;School of Biotechnology,Jiangnan University,Wuxi 214122,China)

机构地区：[1]江苏昌九农科化工有限公司,江苏南通226413 [2]江南大学生物工程学院,江苏无锡214122

出　　处：《生物加工过程》2020年第3期269-276,共8页Chinese Journal of Bioprocess Engineering

基　　金：国家自然科学基金(21878125)。

摘　　要：腈水合酶(nitrile hydratase,NHase,EC 4.2.1.84)是一种金属酶,能催化腈类物质转化为相应的酰胺类物质,广泛应用于高附加值酰胺类化合物的生产。但由于NHase较差的稳定性,在催化反应过程中受到温度、产物浓度等影响而逐渐失活,这严重影响了NHase的工业化应用。近年来,针对这个问题,研究者通过酶分子改造,在NHase的稳定性提高方面取得了一定进展。本文中,笔者主要对近年来提高NHase稳定性的分子改造方面取得的进展进行总结,包括基于生物信息学解析的盐桥增设、自由能降低、同源片段重组和基因融合等策略。这些成果不仅推动了生物催化法生产酰胺类化合物的发展,还将为NHase蛋白质改造工程提供理论支持。Nitrile hydratase(NHase,EC 4.2.1.84)is a key metalloenzyme in the hydration of nitriles to their corresponding amides that are widely used in the industrial production of highly value amides.However,the poor thermostability of NHase is the major factor preventing its extensive industrial application.We summarize here the molecular modification methods to improve the stability of NHase,including salt bridge insertion,free energy reduction,homologous fragment recombination,and gene fusion.These achievements not only improve the development of biocatalytic production of amide compounds,but also provide theoretical support for NHase protein engineering.

关 键 词：腈水合酶 生物催化 稳定性改造 蛋白质工程 工业应用 

分 类 号：Q789[生物学—分子生物学]