牛末端脱氧核苷酸转移酶与硫化叶菌Sso7d DNA结合蛋白融合酶的设计与特性研究：增强稳定性及功能活性的创新策略

来自国际研究团队的研究人员针对末端脱氧核苷酸转移酶（TdT）在应用中存在的表达量低、热稳定性差等问题，通过将其与硫化叶菌（Sulfolobus solfataricus）DNA结合蛋白Sso7d融合，开发出一种新型融合酶。该融合酶表现出三倍于天然TdT的双链DNA结合亲和力、更高的热稳定性（耐受48?°C）及提升的表达产量，同时功能活性发生显著改变，为基因编辑、诱变研究和适配体工程提供了新的工具。

　　

研究人员设计并表征了一种新型融合酶，该酶由牛源末端脱氧核苷酸转移酶（Terminal Deoxynucleotidyl Transferase, TdT）与源自超嗜热古菌硫化叶菌（Sulfolobus solfataricus）的DNA结合蛋白Sso7d融合而成。TdT作为一种独特的模板非依赖性聚合酶，可在单链DNA引物的3′-末端催化核苷酸的添加，因此在生物医学与生物工程领域具有广泛潜力，但其应用受限于在E. coli中的低表达水平及较低的最适反应温度。

为解决上述限制，研究团队通过蛋白质工程技术将Sso7d与TdT进行融合表达。结果表明，该融合蛋白对双链DNA的结合亲和力提高了三倍，热稳定性显著增强，可在高达48?°C条件下保持活性，且目标蛋白的表达产量也明显提升。

特别值得注意的是，融合策略对酶的功能活性产生了方向性调控：当Sso7d融合于TdT的C端时，其催化活性转向增强从编码末端移除核苷酸的能力，而完全丧失了核苷酸添加活性；而当Sso7d位于TdT的N端时，虽核苷酸掺入活性有所下降，但核苷酸移除活性仍得到增强，这一效果还受底物长度及反应体系中金属离子存在的显著影响。

这些特性使该融合酶成为基因编辑、体外诱变研究、适配体开发等特定应用方向的理想候选工具，展现了其在合成生物学与分子酶工程中的重要潜力。