微生物谷氨酰胺转氨酶催化细胞色素C赖氨酸残基的定点修饰

分类： 生物学 >> 生物工程 提交时间： 2017-07-24 合作期刊: 《中国生物工程杂志》

张宸 陈韶华 吴文倩 周建芹

摘要： 研究微生物谷氨酰胺转氨酶（mTG）催化细胞色素C（Cyt C）的PEG定点修饰的可行性，并优化修饰条件，研究PEG修饰对Cyt C性质的影响。将单甲氧基聚乙二醇氨（mPEG-NH2）与N-苄氧羰基-谷氨酰胺-甘氨酸（CBZ-QG）共价结合制备含谷氨酰胺残基的甲氧基聚乙二醇衍生物（N-苄氧羰基-谷氨酰胺-甘氨酰-单甲氧基聚乙二醇，CBZ-QG-mPEG）；mTG分别催化mPEG-NH2、CBZ-QG-mPEG（mTG）修饰Cyt C，研究酶法定点修饰Cyt C残基的可行性；改变酶的用量、温度、反应时间和pH值等反应条件优化谷胺酰胺转氨酶催化修饰Cyt C的条件。研究结果表明：（1）mPEG-NH2不能作为mTG的底物修饰Cyt C，甲氧基聚乙二醇氨（mPEG-NH2）分子上引入谷氨酰胺残基后，在mTG的催化作用下了实现Cyt C 的PEG修饰，而且基于mTG的底物特异性实现了PEG定点修饰Cyt C的赖氨酸残基；（2）37°C温度下，pH值8.0的溶液中，1 mg/mL的mTG催化修饰反应2 h是最佳修饰反应条件；（3）化学法PEG修饰Cyt C产物复杂，是多种多点修饰产物的混合物，酶法催化PEG修饰Cyt C只产生单一产物；（4）与天然Cyt C相比，修饰后Cyt C的活力、稳定性都有所提高。本研究提出的谷胺酰胺转胺酶催化修饰法解决了蛋白质Lys残基难以定点修饰的难题，拓展了mTG在蛋白质修饰方面的应用。

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