Int J Biol Macromol. Mayo de 2018: 111: 1032-1039. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2018.01.134. Publicación electrónica del 31 de enero de 2018.
Modificación química SS-mPEG de la fosfolipasa C recombinante para mejorar la estabilidad térmica y la eficiencia catalítica
Xian Fang 1, Xueting Wang 1, Guiling Li 2, Jun Zeng 2, Jian Li 2, Jingwen Liu 3
Resumen
La pegilación es una de las Las estrategias más prometedoras y ampliamente estudiadas para mejorar las propiedades de las proteínas, así como la estabilidad física y térmica enzimática. La fosfolipasa C, que hidroliza los fosfolípidos, ofrece enormes aplicaciones en diversos campos. Sin embargo, la escasa estabilidad térmica y el mayor coste de producción han restringido su aplicación industrial. Este estudio se centró en mejorar la estabilización de PLC recombinante mediante modificación química con succinato de metoxipolietilenglicol-succinimidilo (SS-mPEG, MW 5000). El gen PLC del aislado Bacillus cereus HSL3 se fusionó con SUMO, un nuevo vector de expresión modificador pequeño relacionado con la ubiquitina y se sobreexpresó en Escherichia coli. La fracción soluble de SUMO-PLC alcanzó el 80% de la proteína recombinante total. La enzima exhibió una actividad catalítica máxima a 80 °C y fue relativamente termoestable a 40-70 °C. Mostró un patrón extenso de especificidad de sustrato y una marcada actividad hacia la fosfatidilcolina, lo que lo convirtió en un PLC no específico típico para fines industriales. El complejo SS-mPEG-PLC mostró una estabilidad térmica mejorada a 70-80 °C y la eficiencia catalítica (Kcat/Km) aumentó 3,03 veces en comparación con el PLC libre. El espectro CD de SS-mPEG-PLC indicó una posible agregación enzimática después de la modificación química, lo que contribuyó a la mayor termoestabilidad de SS-mPEG-PLC. El aumento de láminas β antiparalelas en la estructura secundaria también la hizo más estable que las láminas β paralelas. La presencia de cadenas SS-mPEG en la superficie de la molécula de enzima cambió algo la tasa de unión de los sustratos, lo que condujo a una mejora significativa en la eficiencia catalítica. Este estudio proporcionó información sobre la adición de SS-mPEG para mejorar las aplicaciones industriales de la fosfolipasa C a temperaturas más altas.
Palabras clave: Propiedades enzimáticas; fosfolipasa C; Expresión recombinante; modificación de SS-mPEG; Estabilidad térmica y eficiencia catalítica.
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Abreviatura: mPEG-SS
Nombre: succinato de metoxipoli(etilenglicol) succinimidilo
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