基于结构导向的隧道工程技术提升纤维素-2-差向酶的催化效率，以实现高效乳果糖合成

《Journal of Agricultural and Food Chemistry》：Structure-Guided Tunnel Engineering to Improve the Catalytic Efficiency of a Cellobiose 2-Epimerase for Efficient Lactulose Synthesis

研究提出基于Casa-WT与Casa-M5突变体差异分析开发的隧道工程策略，成功构建Casa-M7突变体，其异构化活性提升2.06倍，催化效率提升1.42倍，分子动力学模拟证实隧道形变与活性提升相关。

　　

胞壁二糖2-异构酶（CE）能够将乳糖转化为乳果糖，这对于乳果糖的酶法生产至关重要。然而，其较差的异构化活性限制了该酶的工业应用。在这项研究中，通过分析Caldicellulosiruptor saccharolyticus来源的Casa-WT与经过五点突变的Casa-M5之间的关键残基差异，开发出了一种隧道工程策略。最终获得的Casa-M7（Casa-M5/182S/230A）异构化活性提高了2.06倍，催化效率提高了1.42倍。进一步的分子动力学模拟表明，Casa-M7具有更狭窄的隧道结构以及合适的构象分布，这与其催化效率相符。我们的研究表明，隧道结构对CE的异构化活性至关重要，这为改进CE以提高乳果糖生产效率提供了新的思路。