α-淀粉酶耐热嗜酸的分子机制及功能改造

项目名称： α-淀粉酶耐热嗜酸的分子机制及功能改造

项目编号： No.31371748

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 农业科学

项目作者： 田健

作者单位： 中国农业科学院生物技术研究所

项目金额： 80万元

中文摘要： α-淀粉酶(EC3.2.1.1)是一种特异内切淀粉α-1,4糖苷键的水解酶，是目前用途最广、产量最大的酶制剂产品。耐热嗜酸α-淀粉酶是目前工业应用中迫切最需要的一类淀粉酶。现阶段通常采用定向进化技术对α-淀粉酶进行改良以提高其耐热嗜酸性，然而缺乏对该类酶的系统研究。本研究我们以不同来源不同酶学性质的α-淀粉酶为研究材料，利用模式识别、分子模拟、序列结构分析以及分子生物学实验等方法系统地从进化、序列及结构的角度分析确定与α-淀粉酶在高温和酸性环境下保持稳定及高催化活性相关的结构特征、关键结构模块及氨基酸，并阐明α-淀粉酶在高温和酸性环境下保持稳定及高效催化功能的分子机制。根据确定的α-淀粉酶耐热嗜酸的分子特征，对α-淀粉酶进行全新分子设计，最终通过实验得到酶学性质优良的耐热嗜酸α-淀粉酶。该研究将为深入理解蛋白质的耐热嗜酸性机制以及酶蛋白的分子改良提供指导与帮助。

中文关键词： 淀粉酶；分子设计；突变体；稳定性；高效表达

英文摘要： Currently, α-amylase (EC3.2.1.1) is the most widely used enzyme in the industry, which can specific hydrolyze α-1,4 glycosidic bond. Nowadays, many industrial applications need the α-amylase with high stability and catalytic activity under high temperatur

英文关键词： Amylase；Molecular design；Mutation；Stability；high-efficiency expression