来自Leuconostoc pseudomesenteroides G29的一种新型突变蔗糖酶（MUT-I）的特性研究：酶学性质及产物分析

《Journal of Agricultural and Food Chemistry》：Characterization of a Novel Mutansucrase (MUT-I) from Leuconostoc pseudomesenteroides G29: Enzymatic Properties and Product Analysis

α-1,3连接葡聚糖生物合成酶MUT-I高效合成热稳定mutan，分子量达64.4 kDa，pH5.5/30℃活性最佳，通过双功能催化生成α-1,3支链结构，AlphaFold3鉴定关键催化残基Asp476、Glu514、Asp587，为可持续生物材料开发提供新途径。

　　

葡聚糖糖酶是一类能够合成多种α-葡聚糖聚合物和寡糖的胞外酶，其中包括具有工业应用价值的突变型葡聚糖糖酶。来自Leuconostoc pseudomesenteroides G29菌株的mutI编码突变型葡聚糖糖酶（MUT-I）被证实是一种高效的α-葡聚糖工程化生物催化剂。重组型MUT-I（分子量165.1 kDa）在pH 5.5、30°C条件下表现出最佳活性，具有较高的底物亲和力（K_m = 3.46 mM）和催化效率（k_cat = 10.35 s^–1）。该酶可合成不溶于水的突变型葡聚糖（含有91%的α-1,3键；分子量M_w = 644,083 g/mol），具有优异的热稳定性（降解起始温度为287.65°C）以及紧密的纤维结构。该酶具有双重功能：（1）通过麦芽糖依赖性的反应生成葡聚糖寡糖；（2）在葡聚糖分子中引入α-1,3支链（对于葡聚糖T3和T70，支链生成率分别为74%和14%）。深度学习工具AlphaFold 3鉴定出参与聚合反应的关键催化残基（Asp476、Glu514和Asp587）。本研究证明了MUT-I在食品和生物医学领域作为可降解替代品，用于生产结构明确的α-葡聚糖的潜力。