南极假丝酵母脂肪酶B的修饰与改造

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1、基因组学与应用生物学，2011年，第30卷，第2期，第243—250页GenomicsandAppliedBiology，2011，Vo1．30，No．2，243—250评述与展望ReviewandProgress南极假丝酵母脂肪酶B的修饰与改造章素平柳志强郑裕国浙江工业大学生物工程研究所，杭州I，310014通讯作者，zhengyg@zjut．edu．cn摘要南极假丝酵母脂肪酶B是用途最为广泛的脂肪酶之一，可用于许多有机化合物、医药中间体等的合成。为了改善南极假丝酵母脂肪酶B的催化性能，提高其环境适应性，同时提高蛋白的表达量，降低

2、生产成本，从而使其更适于工业化应用，许多针对酶蛋白分子的修饰及改造方法已在南极假丝酵母脂肪酶B中得到大量应用。本文从化学修饰、理性设计和非理性设计3个方面详细综述了南极假丝酵母脂肪酶B的修饰与改造的关键技术，包括定点突变、蛋白质融合、易错PCR和DNA改组等，同时也介绍了以上技术在改良南极假丝酵母脂肪酶B特性方面的诸多成功实例。关键词南极假丝酵母脂肪酶B，化学修饰，理性设计，非理性设计ResearchProgressofModificationforCandidaantarcticaLipaseBZhangSupingLiuZhiq

3、iangZhengYuguoInstituteofBioengineering，Zh@angUniversityofTechnology，Hangzhou，310014Correspondingauthor，zhengyg@zjut．educnDOI：1O．3969／gab．030．000243AbstractCandidaantarcticalipaseBlSoneofthemostwidelyusedtipases．whichhasbeenusedforthesynthe-sisofmanyorganiccompounds．an

4、dpharmaceuticalintermediates．InordertoimprovethecatalyticpropertiesofCandidaantarcticalipaseB，enhanceitsenvironmentaladaptabilityforindustrialapplications，increaseitsyieldandreduceproductioncosts，manymodifiedmethodshavebeenwidelyapplied．Thispaperelaboratesonthetech—nol

5、ogiesformodificationofCandidaantarcticalipaseBfromthreeaspects：Chemicalmodification，rationalde—signandirrationaldesign，suchassite—directedmutagenesis，proteinfusion，eror-pronePCR，DNAshufling，andthenpresentstheirapplicationandachievementsinimprovingthepropertiesofCandida

6、antarcticalipaseB．KeywordsCandidaantarcticalipaseB，Chemicalmodification，Rationaldesign，Irrationaldesign脂肪酶(1ipase，EC3．1．1．3)即三酰基甘油酰基水脂肪酶比动、植物源脂肪酶的性质更具多样性f如更解酶，是一种特殊的酯键水解酶，它可以在油水界面广的作用pH范围、作用温度范围以及作用底物多样上催化油脂的水解反应，生成脂肪酸和甘油、甘油单性等)，更加适合于工业化生产。因此，微生物是工业酯或二酯(Jaegereta1．，199

7、4；Josepheta1．，2008)。脂肪用脂肪酶的重要来源(Hasaneta1．，2006；Salameh酶通常被用于在非水相体系中催化油脂及其它一些andWiegel，2007)。其中，南极假丝酵母脂肪酶B水不溶性酯类的水解、醇解、酯化、转酯化以及酯类(CandidaantarcticlipaseB，CALB)应用最为广泛，它逆向合成等反应(Rufinoaeta1．，2010；Rejassecta1．，对水溶性和非水溶性物质都表现出较高的催化活2003；Yangeta1．，2009)。由于其高效专一、反应条件性。目前，对CAL

8、B的研究较为透彻，包括其氨基酸温和等特点，已有越来越多的脂肪酶在油脂加工、造序列、立体三维结构和催化机理等都己获得解析，同纸、食品、医药和曰化等行业中得到应用(Hasaneta1．，时该酶的基因也已成功实现了克隆表达。但是，天然200