群体感应淬灭酶PF-1240的半理性设计及其对蜂房哈夫尼亚菌群体感应的抑制

来源：中国食品学报杂志2024年第7期北京时间：

作者：崔方超，宁媛媛，申悦，王当丰，檀茜倩，李秋莹，励建荣，李婷婷

单位：崔方超渤海大学食品科学与工程学院 生鲜农产品贮藏加工及安全控制技术国家地方联合工程研究中心中国轻工业海水鱼加工重点实验室 辽宁锦州 121013,宁媛媛渤海大学食品科学与工程学院 生鲜农产品贮藏加工及安全控制技术国家地方联合工程研究中心中国轻工业海水鱼加工重点实验室 辽宁锦州 121013,申悦渤海大学食品科学与工程学院 生鲜农产品贮藏加工及安全控制技术国家地方联合工程研究中心中国轻工业海水鱼加工重点实验室 辽宁锦州 121013,王当丰渤海大学食品科学与工程学院 生鲜农产品贮藏加工及安全控制技术国家地方联合工程研究中心中国轻工业海水鱼加工重点实验室 辽宁锦州 121013,檀茜倩渤海大学食品科学与工程学院 生鲜农产品贮藏加工及安全控制技术国家地方联合工程研究中心中国轻工业海水鱼加工重点实验室 辽宁锦州 121013,李秋莹渤海大学食品科学与工程学院 生鲜农产品贮藏加工及安全控制技术国家地方联合工程研究中心中国轻工业海水鱼加工重点实验室 辽宁锦州 121013,励建荣渤海大学食品科学与工程学院 生鲜农产品贮藏加工及安全控制技术国家地方联合工程研究中心中国轻工业海水鱼加工重点实验室 辽宁锦州 121013,

摘要：群体感应(QS)是细菌通过N-酰基高丝氨酸内酯(AHLs)等信号分子相互交流的过程。通过群体感应淬灭(QQ)酶体外降解AHLs，是抑制腐败菌致腐因子产生的一种有效手段。为进一步提升QQ酶PF-1240的活性和实用性，通过同源建模手段构建酶PF-1240的三维预测模型，并将其与不同的AHLs进行分子对接。以此为基础，利用虚拟突变手段对影响酶活性的关键位点进行筛选并鉴定出Asn418为最佳突变位点，进而对突变体进行表达，分析其酶学性质和QS抑制效果。结果表明:突变酶对短链AHLs有较强的淬灭能力，其最适pH值变为7，最适温度由30 ℃变为20 ℃。此外，突变酶有效降低了蜂房哈夫尼亚菌的群集和泳动能力，当其质量浓度为15 μg/mL时，生物膜的抑制率为41.93%，抑制效果远好于野生酶。本研究表明Asn418是影响PF-1240酶学性质及酶活性的关键氨基酸，为酶PF-1240的理性设计及在水产品保鲜领域应用提供了理论依据。

关键词：群体感应; N-酰基高丝氨酸内酯酰化酶; 分子对接; 虚拟突变; 水产品腐败

基金资助：国家自然科学基金重点项目(U20A2067)；辽宁省自然科学基金博士科研启动基金计划项目(2022-BS-301)