摘要：α-淀粉酶(α-amylase)是一类作用于淀粉内部水解其α-1, 4 糖苷键从而将淀粉水解为糊精、低聚糖和单糖的酶。该类酶已被广泛应用于面包生产及洗涤等工艺中。从分子水平上改造淀粉酶,以提高水解活力及催化效率,已经成为多年的目标,也具有重要的研究意义。以目前广泛应用的来源于解淀粉芽孢杆菌的中温中性淀粉酶 BAMYA 出发,通过理性设计在该淀粉酶的C 端结构域设计突变位点,利用定点突变提高其水解活力,并在枯草芽孢杆菌中实现高效表达。野生型酶 BAMYA 的最适作用温度和 pH 分别为 55℃和 6.0,比活为 6 835 U/mg。突变体 BAMYA-L473K/K474H/N475K 最适作用温度为 60℃,较野生型提高了 5℃,作用的最适 pH 没有发生变化。突变体比活为 10 148 U/mg,比野生型提高 48%。野生型 BAMYA 和突变体 BAMYA-L473K/K474H/N475K 的 Km 值、催化效率分别为 3.58 mg/mL 和 2.21 mg/mL,以及 1 577 mL/(s·mg)和 4 760 mL/(s·mg)。催化效率较野生型相比提高了 2 倍以上。该突变体应用于工业生产可有效提高其水解效率,降低应用成本。

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