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—— 中国食品杂志社
酚酸脱羧酶是一种生物催化剂，利用该酶的脱羧反应制备4-乙烯基衍生物具有诸多优势和良好的发展前景。采用酶蛋白序列C端替换方式改造枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）J6酚酸脱羧酶，以期获得催化能力更强的突变体，并利用同源建模、分子对接和分子动力学模拟分析酶与底物间的相互作用。结果表明，C端替换会影响酶的底物亲和力和催化效率，所构建的突变体BJ6PAD-C1和BJ6PAD-C2对大部分底物酚酸的催化活性有明显提高，尤其是咖啡酸，较原酶分别提高20.34%和29.97%；且2 个突变酶对阿魏酸、咖啡酸和芥子酸的亲和力增强，其中，BJ6PAD-C1对这3 种酚酸的催化效率分别增加4%、24%、145%，BJ6PAD-C2的催化效率分别增加7%、37%、114%。最后通过分子对接对底物结合关键位点进行预测，发现C端替换会影响底物结合腔中关键氨基酸残基间的相互作用，并利用分子动力学模拟计算，从蛋白质结构和能量差异方面确定了影响酶催化性能的原因，即突变可能会扩宽蛋白质的入口通道，使配体能够更易进入底物结合口袋并发生反应；同时，酶结构的改变可能会造成底物“脱靶”，从而降低其催化活性。本研究不仅在一定程度上丰富了酚酸脱羧酶资源，也为酚酸脱羧酶结构与功能的研究提供了新思路。
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