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報告內容
高催化活性果糖基轉移酶FTase構建及其催化機理研究
低聚果糖(fructooligosaccharides,FOS)是廣西糖業轉型升級、延伸產業鏈的高值化方向。針對微生物源果糖基轉移酶(fructosyltransferase,FTase)催化活性低、逆反應嚴重及產物葡萄糖反饋抑制等產業瓶頸,本項目擬以黑曲霉(Aspergillus niger)來源FTase為研究對象,開展蛋白質理性設計與雙酶協同催化研究。首先,基于“疏水-柔性”協同調控原則,利用同源建模與分子動力學模擬解析FTase活性中心微環境,闡明局部疏水分布與構象柔性對底物捕獲及逆反應抑制的調控規律,通過定點突變獲高比活突變體。其次,借助分子對接解析FTase與不同聚合度產物的結合自由能差異,精準鎖定底物識別口袋關鍵殘基,實現對產物譜系的定向重塑。最后,首創性引入葡萄糖異構酶構建產物原位自循環體系,解析雙酶共表達下的代謝流分配與活力適配機理,解除葡萄糖抑制,實現從甘蔗糖蜜到FOS的高效轉化。本研究旨在從分子水平揭示FTase催化機理,為高活力工業酶的理性改良提供理論范式,助力廣西糖業高質量發展。
專家介紹
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陳趕林 研究員
廣西農業科學院亞熱帶作物研究所 所長、黨委副書記
農業農村部亞熱帶果品蔬菜質量安全控制重點實驗室 主任
陳趕林,男,研究員,碩士生導師。廣西亞熱帶作物研究所(廣西農業科學院亞熱帶作物研究所)所長、黨委副書記,現任農業農村部亞熱帶果品蔬菜質量安全控制重點實驗室/廣西特色水果質量安全控制重點實驗室主任,兼任亞熱帶果蔬安全控制重點實驗室等多個省部級平臺負責人,國家現代農業產業技術體系廣西特色水果產業創新團隊首席專家,農業農村部農產品加工標準化技術委員會委員,中國熱帶作物學會常務理事、中國熱帶作物學會堅果專業委員會主任等。獲自治區D層次高層次人才、“廣西工匠”等稱號。獲省部級科技進步獎勵8 項次,地廳級與社會力量獎勵30余項次。獲國家發明專利30余件;國家注冊商標4 項;發布廣西地方標準30余項。發表論文100余篇,合編著作4 本。
實習編輯:閆凱;編輯:閻一鳴;責編:張睿梅
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