Isolation and molecular characterization of a novel D-hydantoinase from Jannaschia sp. CCS1

Isolation And Molecular Characterization Of A Novel D-hydantoinase From Jannaschia Sp. CCS1

Tác giả: Yuanheng Cai, Peter Trodler, Shimin Jiang, Weiwen Zhang, Yan Wu, Yinhua Lu, Sheng Yang and Weihong Jiang

Lĩnh vực: Enzyme, Công nghệ sinh học, Hóa học

Nội dung tài liệu:

Nghiên cứu này trình bày việc phân lập và đặc tính hóa một enzyme D-hydantoinase mới từ vi khuẩn Jannaschia sp. CCS1, được đặt tên là HYDJs. Enzyme này đã được biểu hiện trong Escherichia coli và chứng tỏ hoạt tính xúc tác cao hơn ba lần so với enzyme hydantoinase công nghiệp hiện có, Burkholderia pickettii HYDßp, khi sử dụng D,L-p-hydroxyphenylhydantoin làm cơ chất. HYDJs là một homotetramer với khối lượng phân tử là 253 kDa. Nhiệt độ và pH tối ưu cho hoạt động của HYDJs lần lượt là 50 °C và 7.6. Phân tích động học cho thấy HYDJs có giá trị kcat cao hơn HYDßp đối với D,L-p-hydroxyphenylhydantoin. Thông qua mô hình hóa tương đồng và phân tích docking cơ chất, nghiên cứu phát hiện một túi liên kết cơ chất mở rộng ở HYDJs, cho phép tiếp cận tốt hơn với trung tâm xúc tác và giải thích hoạt tính đặc hiệu tăng lên. Ba axit amin quan trọng cho hoạt tính của HYDJs là Phe63, Leu92 và Phe150 đã được xác định. Việc ứng dụng HYDJs có hoạt tính cao này có thể cải thiện sản xuất công nghiệp các axit amin quang học tinh khiết, chẳng hạn như D-p-hydroxyphenylglycine. Ngoài ra, phân tích cấu trúc cũng cung cấp những hiểu biết mới về tương tác enzyme-cơ chất, mở ra hướng cho việc kỹ thuật enzyme hydantoinase để đạt được hoạt tính xúc tác cao.

Mục lục chi tiết: