一种来源于Phialophora attae的玉米赤霉烯酮内酯水解酶ZHD11F的酶学表征和结构特点

玉米赤霉烯酮(zearalenone,ZEN)是一种雌激素类真菌毒素,可以与动物的雌激素受体竞争性结合,导致动物生殖系统内的激素紊乱.ZEN内酯水解酶(ZEN lactone hydrolase,ZHD)可以水解ZEN中的内酯键,进而使其转化为无雌激素毒性的产物.[目的]利用生物信息学分析以及酶学性质探索,鉴定出一个具有新特性的ZEN内酯水解酶.[方法]构建pET28a-zhdlif表达载体,在大肠杆菌BL21(DE3)中诱导表达ZHD11F,利用Ni-NTA纯化得到ZHD11F,对其酶学性质进行分析,并通过结构模拟和分子动力学分析阐明ZHD11F低温活性的机制.[结果]ZHD11F以ZEN为底物,比酶活为40.04 U/mg,最适反应温度与pH值分别为35℃和8.0,在pH 6.0-9.5的范围内具有超过60％的酶活力,在35℃以下具有较好的热稳定性,能够耐受多种金属离子.ZHD11F在10℃和20℃时,其活性分别保持20％和40％.更多的loop区增加了结构的柔韧性是该酶稳定性较差、在低温活性比较高的主要原因.[结论]Phialophora attae是瓶霉属的一种真菌,目前此真菌来源的酶极少被鉴定.关于本研究将Phialophora attae来源的ZEN内酯水解酶ZHD11F,在大肠杆菌中成功可溶性表达并得到纯酶,表征分析显示该酶是目前报道的第一个低温ZEN内酯水解酶,为研究此类酶的耐冷机制、广温度范围提供了候选,同时拓展了Phialophora attae来源酶的功能研究.