蔗糖磷酸化酶转糖苷反应中与受体特异性相关的氨基酸残基的研究

转糖苷作用是糖苷水解酶的重要功能之一。利用转糖苷作用可以合成具有重要生理活性功能的寡糖、化妆品以及药物等。但是转糖苷作用的受体特异性仍然是一个待解决的问题；许多物质无法被转糖苷反应利用作为受体进行糖基化。揭示转糖苷反应中受体参与反应的规律，将能为人工改造具有特定底物转糖苷作用的酶建立基础。. 本研究课题在前期研究的基础上，通过研究蔗糖磷酸化酶的C末端结构域中参与转糖苷反应的氨基酸残基，阐述这个酶的转糖苷底物结合位置，底物进入的通道以及参与底物运动的重要氨基酸残基。从而可以针对性的进行蔗糖磷酸化酶的氨基酸残基突变改造，实现利用蔗糖作为糖基化供体，拓宽蔗糖磷酸化酶转糖苷反应中可以利用的受体的范围。

本课题分析蔗糖磷酸化酶蛋白质和转糖苷功能密切相关的氨基酸残基。通过蛋白质结构分析以及定点突变改造技术等手段对不同的蔗糖磷酸化酶进行研究，分析蔗糖磷酸化酶的底物通道以及底物结合的关键氨基酸。.通过实验证实：蔗糖磷酸化酶的C末端结构域和转糖苷功能密切相关，蔗糖磷酸化酶缺失C末端结构域并不丧失蔗糖水解的功能。但是C末端结构域的缺失，导致蔗糖磷酸化酶的转糖苷活性丧失。而通过对环境微生物的筛选获得一个具有特殊转糖苷底物谱的蔗糖磷酸化酶unspase，这个酶只保留了对阿拉伯糖受体的转糖基能力而丧失了对其它受体的能力。以这个酶作为研究模型展开分析，发现478位Lys氨基酸残基和转糖苷有高度关联性，对这个位点的K478V突变使D-galactose受体获得转糖苷能力。