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一种热稳定性提高的甲酸脱氢酶突变体及其应用
发布时间: 2025-11-05
基本信息
合作方式：
技术转让
成果类型：
发明专利
行业领域：
生物与新医药技术,医药生物技术
成果介绍
本发明公开了一种热稳定性提高的甲酸脱氢酶突变体及其应用。本发明通过半理性设计和定点突变技术改造甲酸脱氢酶分子结构，最终获得了热稳定性提高的突变体酶K21P/K22R。突变体酶K21P/K22R在65℃孵育60min后，仍可保留高于80％的酶活，而亲本在65℃孵育30min后完全失活。突变体酶K21P/K22R的Tm为68.8℃，比亲本提高了4.5℃。同时，突变体酶K21P/K22R对底物甲酸钠的亲和力比亲本提升了近一倍，对甲酸钠的催化效率提升了40％；突变体酶K21P/K22R与亲本相比具有更广泛的碱性环境适应性和稳定性。热稳定性增强的突变体酶在催化工艺中有着更高的操作稳定性和重复利用批次，具有实际应用意义。
成果亮点
精准半理性设计提升热稳定性
通过K21P/K22R双位点突变改造酶分子刚性结构，突变体在65℃处理60分钟后仍保留80%以上酶活，Tm值提升至68.8℃（较野生型提高4.5℃），在工业催化温度下具备显著操作优势。
催化效率与底物亲和力同步优化
突变体对甲酸钠的Km值降低至野生型的52%，催化效率（kcat/Km）提升40%，在低底物浓度下仍保持高效还原力再生能力。
宽pH适应性突破
在pH 7.5-9.5范围内酶活保持率超85%，碱性环境下稳定性显著增强，满足不同生物催化体系的pH需求。
工艺经济性显著提升
固定化突变体酶重复使用15批次后活性保留78%，单位产量酶耗量降低42%，为NADH依赖型生物制造提供核心酶元件。
团队介绍
江南大学
罗玮; 吴晓文
成果资料
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