Int J Biol Macromol. Mai 2018 : 111 : 1032-1039. est ce que je: 10.1016/j.ijbiomac.2018.01.134. En ligne, 31 janvier 2018.
Modification chimique SS-mPEG de la phospholipase C recombinante pour une stabilité thermique et une efficacité catalytiques améliorées
Xian Fang 1, Xueting Wang 1, Guiling Li 2, Jun Zeng 2, Jian Li 2, Jingwen Liu 3
Résumé
La PEGylation est l'un des les stratégies les plus prometteuses et les plus étudiées pour améliorer les propriétés des protéines ainsi que la stabilité physique et thermique enzymatique. La phospholipase C, hydrolysant les phospholipides, offre de formidables applications dans divers domaines. Cependant, la mauvaise stabilité thermique et le coût de production plus élevé ont limité son application industrielle. Cette étude s'est concentrée sur l'amélioration de la stabilisation du PLC recombinant par modification chimique avec le succinate de méthoxypolyéthylène glycol-succinimidyle (SS-mPEG, MW 5000). Le gène PLC de l'isolat Bacillus cereus HSL3 a été fusionné avec SUMO, un nouveau petit vecteur d'expression modificateur lié à l'ubiquitine et surexprimé dans Escherichia coli. La fraction soluble de SUMO-PLC atteint 80 % de la protéine recombinante totale. L'enzyme présentait une activité catalytique maximale à 80 °C et était relativement thermostable entre 40 et 70 °C. Il présentait un profil de spécificité de substrat étendu et une activité marquée envers la phosphatidylcholine, ce qui en faisait un PLC non spécifique typique à des fins industrielles. Le complexe SS-mPEG-PLC présentait une stabilité thermique améliorée à 70-80 °C et l'efficacité catalytique (Kcat/Km) avait augmenté de 3,03 fois par rapport au PLC libre. Le spectre CD du SS-mPEG-PLC a indiqué une possible agrégation enzymatique après modification chimique, ce qui a contribué à la thermostabilité plus élevée du SS-mPEG-PLC. L’augmentation des feuillets β antiparallèles dans la structure secondaire la rend également plus stable que les feuillets β parallèles. La présence de chaînes SS-mPEG à la surface de la molécule d'enzyme a quelque peu modifié le taux de liaison des substrats, conduisant à une amélioration significative de l'efficacité catalytique. Cette étude a donné un aperçu de l’ajout de SS-mPEG pour améliorer les applications industrielles de la phospholipase C à température plus élevée.
Mots-clés : Propriétés enzymatiques ; Phospholipase C; Expression recombinante ; Modification SS-mPEG ; Stabilité thermique et efficacité catalytique.
Produits associés
Abréviation : mPEG-SS
Nom : Succinate de méthoxypoly(éthylène glycol) succinimidyle
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