嗜热古菌Thermococcus siculi新型羧肽酶的重组表达、特性解析及高温催化应用

研究人员成功克隆并表达了嗜热古菌Thermococcus siculi的金属蛋白酶家族羧肽酶基因，通过大肠杆菌表达系统实现部分可溶性表达，经85℃热处理25分钟纯化获得34 mg/L高纯度酶。该酶在80℃和pH 7.5条件下活性最佳（1470U/mL），依赖锌离子辅因子，活性位点预测为HIS-269/GLU-299/TYR-423。分子对接显示其对底物Hippuryl-L-Arginine具有高亲和力，高温稳定性使其成为生物技术应用的理想候选。

　　

这项研究聚焦于从极端嗜热古菌Thermococcus siculi中挖掘新型羧肽酶（Carboxypeptidase）。科研团队采用大肠杆菌(Escherichia coli)表达系统成功克隆该金属蛋白酶(Metalloprotease)基因，尽管存在"渗漏表达"现象，仍获得部分可溶且具活性的重组蛋白。通过85℃高温处理25分钟的"热纯化"绝技，研究人员斩获34 mg/L高纯度酶制剂，其催化效率与稳定性显著提升。

该酶在80℃高温和pH 7.5条件下展现峰值活性（1470U/mL），经I-TASSER和Prankweb双重验证为锌离子依赖型金属蛋白酶，活性口袋关键残基锁定为HIS-269、GLU-299和TYR-423。基因本体(Gene Ontology)分析揭示其擅长剪切蛋白质C端，释放单个氨基酸或短肽。更有趣的是，分子对接实验显示该酶与底物马尿酰-L-精氨酸(Hippuryl-L-Arginine)的亲和力，堪比人类(Homo sapiens)和水牛(Bubalus bubalis)同源酶。

这种"耐高温小能手"的发现，为工业酶制剂开发提供了新利器，特别适合需要高温催化的生物技术场景。从深海火山口到生物反应器，古老微生物的智慧正在被现代科学重新诠释。