The Tandemly Repeated Domains of a β-Propeller Phytase Act Synergistically to Increase Catalytic Efficiency

Tên đề tài: The Tandemly Repeated Domains of a β-Propeller Phytase Act Synergistically to Increase Catalytic Efficiency

Tác giả: Zhongyuan Li, Huoqing Huang, Peilong Yang, Tiezheng Yuan, Pengjun Shi, Junqi Zhao, Kun Meng and Bin Yao

Lĩnh vực: Enzyme Catalysis, Biotechnology

Nội dung tài liệu:

Nghiên cứu này tập trung vào enzyme β-propeller phytase (BPP) kép, cụ thể là PhyH từ Bacillus sp. HJB17, bao gồm một domain N-terminal không hoàn chỉnh (PhyH-DI) và một domain C-terminal hoàn chỉnh (PhyH-DII). Các domain này cho thấy hoạt tính hiệp đồng, giúp tăng cường đáng kể hiệu quả xúc tác phân hủy phytate. PhyH-DI thể hiện khả năng thủy phân trung gian của D-Ins(1,4,5,6)P4 và hoạt động cộng hưởng với PhyH-DII cũng như các enzyme phytase khác, dẫn đến sự gia tăng đáng kể lượng phosphate giải phóng. Việc hợp nhất PhyH-DI với các enzyme phytase đơn domain cũng cải thiện đáng kể hiệu suất xúc tác của chúng. Công trình này lần đầu tiên làm sáng tỏ đặc tính của domain không hoàn chỉnh và mối quan hệ chức năng giữa các domain lặp lại theo chuỗi trong BPPs, cho thấy rằng cấu trúc kép này có thể đã tiến hóa để tăng cường khả năng cung cấp phosphate sẵn có. Kết quả nghiên cứu cũng gợi ý rằng việc hợp nhất domain PhyH-DI vào các enzyme phytase đơn domain là một phương pháp hiệu quả để nâng cao hoạt tính xúc tác của chúng.

Mục lục chi tiết:

• Introduction
• Keywords
• Results
• Microorganism isolation
• Cloning and sequencing of BPP gene phyH
• Catalysis of a dual-domain β-propeller phytase
• Biochemical properties of PhyH and PhyH-DII
• Substrate specificity of PhyH-DI
• The function of PhyH-DI in InsP6 degradation
• Catalytic efficiencies of fusion BPP constructs
• Discussion
• Materials and methods
• Strains, plasmids and chemicals
• Microorganism isolation from glacier soil
• Cloning, sequence and structure determination of the phytase gene
• Expression and purification of PhyH, PhyH-DI and PhyH-DII in E. coli
• Circular dichroism spectroscopy
• PhyH-DI substrate specificity
• The function of PhyH-DI in InsP6 hydrolysis degradation
• Construction, expression and characterization of fused BPPs
• Acknowledgements
• References
• Supporting information