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논문 기본 정보

자료유형
학술저널
저자정보
저널정보
한국미생물생명공학회 Journal of Microbiology and Biotechnology Journal of Microbiology and Biotechnology 제29권 제3호
발행연도
2019.1
수록면
419 - 428 (10page)

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Phytases are enzymes that can hydrolyze phytate and its salts into inositol and phosphoric acid, and have been utilized to increase the availability of nutrients in animal feed and mitigate environmental pollution. However, the enzymes’ low thermostability has limited their application during the feed palletization process. In this study, a combination of B-value calculation and protein surface engineering was applied to rationally evolve the heat stability of Escherichia coli phytase. After systematic alignment and mining for homologs of the original phytase from the histidine acid phosphatase family, the two models 1DKL and 1DKQ were chosen and used to identify the B-values and spatial distribution of key amino acid residues. Consequently, thirteen potential amino acid mutation sites were obtained and categorized into six domains to construct mutant libraries. After five rounds of iterative mutation screening, the thermophilic phytase mutant P56214 was finally yielded. Compared with the wild-type, the residual enzyme activity of the mutant increased from 20% to 75% after incubation at 90°C for 5 min. Compared with traditional methods, the rational engineering approach used in this study reduces the screening workload and provides a reference for future applications of phytases as green catalysts.

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Lei XG / 2013 / Phytase, a new life for an"old"enzyme / Annu Rev. Anim Biosci 1:283~309 google schola Yin HF / 2006 / Cloning of pig parotid secretory protein gene upstream promoter and the establishment of a transgenic mouse model expressing bacterial phytase for agricultural phosphorus pollution control / J. Animal Sci 84:513~519 google schola Lei XG / 2007 / Industrial enzymes: Structure, function and applications / Springer :505~529 google schola Reetz MT / 2006 / Directed evolution of hybrid enzymes: Evolving enantioselectivity of an achiral Rh-complex anchored to a protein / Chem. Commun 41:4318~4320 google schola Herger M / 2016 / Synthesis of beta-branched tryptophan analogues using an engineered subunit of tryptophan synthase / J. Am. Chem. Soc 138:8388~8391 google schola

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