β-葡萄糖苷酶體外分子改造研究進展

劉 震， 朱秋享， 石賢愛, 2， 彭永輝， 陳蔭楠

(1. 福州大學生物科學與工程學院， 福建 福州 350116； 2. 福建省醫療器械和醫藥技術重點實驗室， 福建 福州 350002)

β-葡萄糖苷酶體外分子改造研究進展

劉 震1， 朱秋享1， 石賢愛1, 2， 彭永輝1， 陳蔭楠1

(1. 福州大學生物科學與工程學院， 福建 福州 350116； 2. 福建省醫療器械和醫藥技術重點實驗室， 福建 福州 350002)

β-葡萄糖苷酶是纖維素酶的重要成分之一， 負責纖維素的最終降解， 在畜牧生產、 食品行業、 能源和醫療衛生等領域都有重要應用. 天然來源的β-葡萄糖苷酶表達水平低、 分離純化困難， 阻礙了β-葡萄糖苷酶的進一步應用. 利用蛋白質工程技術對β-葡萄糖苷酶進行體外改造， 提高其糖苷水解或者低聚糖苷合成活性， 是β-葡萄糖苷酶研究及應用的趨勢. 就β-葡萄糖苷酶體外分子改造的研究進展及成果進行綜述， 比較不同分子改造策略的特點， 總結β-葡萄糖苷酶分子改造過程中的一般規律， 展望β-葡萄糖苷酶分子改造的研究及發展方向， 為微生物來源的β-葡萄糖苷酶的體外分子改造研究提供參考.

β-葡萄糖苷酶； 定點突變； 定向進化； 半理性設計

0 引言

β-葡萄糖苷酶(beta-glucosidase)可水解β-葡萄糖苷的非還原端并釋放出β-D-葡萄糖和糖基配體. 天然β-葡萄糖苷酶多以同多聚體的形態發揮作用， 其中原核生物中以四聚體居多， 真核生物中以二聚體居多.β-葡萄糖苷酶來源十分廣泛， 包括古細菌、 細菌、 真菌、 植物和動物等各類物種[1]， 其中植物來源的天然β-葡萄糖苷酶糖苷水解活……