黏玉米来源的TGase定向改造及在巴氏毕赤酵母中高效表达

谷氨酰胺转氨酶（TGase）是一种催化酰基转移反应的转移酶，广泛存在动植物与微生物中。作为食品添加剂，TGase已经显示出天然安全、高效的重要价值。本课题组前期研究发现，黏玉米TGase在增加面筋强度、改进酸奶质、提高肉的凝胶性方面明显优越于茂源链轮丝菌TGase ，但同样存在热稳定性和pH值适应性较低问题，局限了该酶的应用范围。.在前期研究工作基础上，本研究以黏玉米来源的TGase为研究对象，将蛋白质工程和生物信息学相结合，定点突变该TGase，进一步提高酶的催化效率和酶稳定性，为该酶的更为广泛应用搭建技术平台。同时以食品发酵工业重要菌株－巴氏毕赤酵母为宿主，构建含有优化的突变酶的表达载体，构建食品级谷氨酰胺转氨酶的高效工程菌株，为其大规模生产和应用奠定基础。

谷氨酰胺转氨酶（TGase）是一种催化酰基转移反应的转移酶，广泛存在动植物与微生物中。作为食品添加剂，TGase已经显示出天然安全、高效的重要价值。本课题组前期研究发现，黏玉米TGase在增加面筋强度、改进酸奶质、提高肉的凝胶性方面明显优越于茂源链轮丝菌TGase ，但同样存在热稳定性和pH值适应性较低问题，局限了该酶的应用范围。. 本项目在前期研究基础上，将蛋白质工程和生物信息学相结合，定点突变该TGase，进一步提高酶的催化效率和酶稳定性，为该酶的更为广泛应用搭建技术平台。同时以食品发酵工业重要菌株－巴氏毕赤酵母为宿主，构建含有优化的突变酶的表达载体，构建食品级谷氨酰胺转氨酶的高效工程菌株。为进一步提高该酶产量，利用SOEing-PCR技术对TGZ基因进行密码子优化，使其符合毕赤酵母的偏好性，并将优化后基因整合到毕赤酵母基因组中，进行TGZ的高效表达，在P. pastoris GS115中建立了TGZ的高效表达和纯化方法。对重组蛋白的表达条件进行优化，同时将TGZ应用到酸奶发酵当中对其功能特性改善进行了验证研究，为其大规模生产和应用奠定基础,对食品产业倡导的开发高品质和安全食品具有重要意义。. 通过本项目研究，培养博士研究生2人，发表论文7篇，其中SCI论文5篇，EI论文1篇，发表中文论文1篇，完成构建食品级Tgase工程菌株1株，目前正在专利申请注册。