Modifying the Substrate Specificity of Keratinase for Industrial Dehairing to Replace Lime-Sulfide

通过改变角蛋白酶底物特异性用于工业脱毛以取代硫化石灰

来源：ACS SUSTAINABLE CHEMISTRY & ENGINEERING

IF：9.224

摘要：角蛋白酶已作为工业脱毛的有毒石灰硫化物的环保替代品的潜力。然而，低底物特异性通常会导致胶原蛋白损伤。在这里，我们通过修饰底物结合口袋开发了具有低胶原酶活性的角蛋白酶KerZ1变体。首先，序列比对确定了区分底物选择性的几个目标。虽然角蛋白酶活性分别下降了41.16和22.99%，但Y208V和L216S变体的胶原酶活性分别下降了70.91和49.51%。另一方面，KerZ1与特征肽FALGPA的分子对接也表明，变异型S100D的角质酶活性增加了5.45%，胶原酶活性降低了25.90%。其次，双诱变变异体S100D/Y208V的 角质酶活性仅比KerZ0低04.1%，而胶原酶活性大大降低了60%。此外，S100D/Y208V变体对胶原蛋白的催化效率（K-cat/K-m）降低了79.60%。在脱毛方面，S100D/Y208V不仅显著降低了对牛皮和羊皮胶原蛋白的损伤，而且保持了与KerZ1相同的脱毛能力。分批补料发酵中，S100D/Y208V的角蛋白酶活性提高了9.28倍。本研究表明，提高底物特异性将促进角蛋白酶替代有毒的硫化石灰用于工业脱毛