H-蛋白中Asp-68和Tyr-70定向突变对甘氨酸裂解酶系整体酶活的调控

还原甘氨酸途径被认为是最有前景的C1（one carbon）合成途径,其核心酶系是甘氨酸裂解酶系。在前期研究中,我们在甘氨酸裂解酶系H-蛋白“解开自保护”过程的研究中初步锁定了H-蛋白空腔内的潜在关键氨基酸残基为Ser-67、Asp-68和Tyr-70,并且证明Ser-67位点对甘氨酸酶系的整体酶活有重要影响。本文对H-蛋白的Asp-68和Tyr-70位点进行了侧链带正电突变（H-D68K、H-D68H、H-D68R和H-Y70K、H-Y70H、H-Y70R突变体）,以及侧链非极性突变（H-D68G、H-D68V、H-D68M、H-D68L和H-Y70G、H-Y70V、H-Y70M、H-Y70L突变体）,并测定了各突变体在甘氨酸裂解方向上的酶活。结果发现,Asp-68位带正电突变倾向降低甘氨酸酶系的整体酶活,Asp-68位非极性突变、Tyr-70位带正电突变及非极性突变在总体上倾向于维持或提升整体酶活。其中,相对野生型H-蛋白,H-D68R突变体的酶活下降了90.2%,H-Y70R、H-D68G和H-Y70L突变体的酶活分别提高了75.6%、53.6%和146%。硫辛酰胺与H-蛋白空腔内的氨基酸相互作用的分析结果表明,甘氨酸裂解酶系整体酶活的变化是由于H-蛋白的68和70位残基的突变阻碍或促进硫辛酰胺的释放。