钙离子和钠离子协同改善直链麦芽低聚糖生成酶的热稳定性

潘思惠; 丁宁; 张梓芊; 陈殿宁; 李才明; 顾正彪; 李兆丰

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钙离子和钠离子协同改善直链麦芽低聚糖生成酶的热稳定性

首发时间：2017-11-14

潘思惠 ¹
潘思惠（1992-），女，硕士研究生，主要从事淀粉生物技术方面的研究
丁宁 ¹ 张梓芊 ¹ 陈殿宁 ¹ 李才明 ¹ 顾正彪 ^{1
2} 李兆丰 ^{1
2}
李兆丰（1979-），男，教授，主要从事淀粉生物技术方面的研究.

1、江南大学食品学院，无锡 214122
2、江南大学食品安全与营养协同创新中心，无锡 214122

摘要：本论文主要研究了来源于嗜热脂肪芽孢杆菌STB04的直链麦芽低聚糖生成酶(Bst-MFA)的热稳定性，重点探究了钙离子和钠离子对其热稳定性的影响。结果显示，无离子添加时，Bst-MFA在80 C下保温5 min后基本失去活力，添加终浓度为10 mM的钙离子后可使该酶在80 C下的半衰期延长至82.5 min；钙离子和钠离子对Bst-MFA热稳定性的提高存在协同作用，在添加终浓度10 mM钙离子的基础上，再添加40 mM的钠离子可使Bst-MFA的热稳定性进一步提高，在80 C下保温180 min后仍可保留71.1%的残余酶活。通过SWISS-MODEL分子结构模拟、远紫外圆二色谱、内源荧光色谱等手段，从酶蛋白分子结构的角度分析了钙、钠离子协同改善酶热稳定性的机理。研究发现，在Bst-MFA的三级结构中存在着一个重要的钙-钠-钙三联体结合位点，当环境中同时存在这两种离子时，可有效维持酶二级结构正确有序的折叠，并提高三级结构的稳定性。

关键词：直链麦芽低聚糖生成酶热稳定性协同作用钙-钠-钙三联体

For information in English, please click here

Ca2+ and Na+ synergistically improve the thermostability of a maltooligosaccharide-forming amylase

PAN Sihui ¹
潘思惠（1992-），女，硕士研究生，主要从事淀粉生物技术方面的研究
DING Ning ¹ ZHANG Ziqian ¹ CHEN Dianning ¹ LI Caiming ¹ GU Zhengbiao ^{1
2} Li Zhaofeng ^{1
2}
李兆丰（1979-），男，教授，主要从事淀粉生物技术方面的研究.

1、Food Science and Technology School, Jiangnan University, Wuxi 214122
2、Food safety and nutrition Collaborative Innovation Center, Jiangnan University, Wuxi 214122

Abstract：In this paperthe thermostability of a maltooligosaccharide-forming amylase from Bacillus stearothermophilus STB04(Bst-MFA)wasinvestigated. Particularly，the effect of calcium ion and sodium ion on its thermostability was determined. The results showed thatBst-MFA almost totally lost activity after 5 min of incubation at 80 C without ions. While 10 mM sodium ionextended the half-life of Bst-MFA at 80 C to 82.5 min; further study suggested that calcium ion and sodium ion could synergistically improve the thermostability of Bst-MFA: incubated with 10 mM calcium ionand 40 mM sodium ion at 80 C for 180 min, the residual activity of Bst-MFA could dramaticallyretain 71.1%. The mechanism of this synergistic effect was illuminated by SWISS-MODEL protein modelling, far-UV circular dichroism and intrinsic fluorescence spectra. The results indicated that there was an important calcium - sodium - calcium triad in the structure of Bst-MFA.When these two ions existed, the calcium - sodium - calcium triad could effectively maintain the correct and ordered folding of the secondary structureof Bst-MFAand improve the stablity of tertiary structure.

Keywords： maltooligosaccharide-forming amylase thermostability synergistic effect calcium - sodium - calcium triad

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潘思惠，丁宁，张梓芊，等. 钙离子和钠离子协同改善直链麦芽低聚糖生成酶的热稳定性[EB/OL]. 北京：中国科技论文在线 [2017-11-14]. https://www.paper.edu.cn/releasepaper/content/201711-41.

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论文编号	201711-41
论文题目	钙离子和钠离子协同改善直链麦芽低聚糖生成酶的热稳定性
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