オクタニルサクシニック無水物を使用したα-アミラーゼの化学修飾の調査：酵素の特性評価と安定性研究

本研究では、無水物質（SA）、無水フタル酸（PA）、および新規修飾子を使用したα-アミラーゼの化学修飾について説明しています。2-オプセニルサクシニック無水（2-OSA）。SA-、PAおよび2-OSA-α-アミラーゼは、それぞれpH 9での安定性がそれぞれ50％、91％、46％増加しました。変更されていないα-アミラーゼと比較して。PA-α-アミラーゼは、EAおよびΔHA＃の有意な増加と、ΔSA＃の併用の減少を示しました。修飾されたα-アミラーゼは、KDおよびΔSD＃の有意な減少、およびT1/2、D-、ED、ΔHD＃、ΔGD＃値の増加に反映されるように、熱安定性の改善を示しました。修飾されたα-アミラーゼは、異なる界面活性剤、阻害剤、金属イオン、有機溶媒の存在下でさまざまな安定性を示しました。興味深いことに、化学修飾は、α-アミラーゼ上のHg2+による不活性化に対する耐性を付与することがわかった。修飾されたα-アミラーゼの立体構造変化は、内因性トリプトファン蛍光、ANS（外因性）トリプトファン蛍光、および動的蛍光消光を使用して調査されました。固有および外因性のトリプトファン蛍光スペクトルの両方で、修飾されたα-アミラーゼの蛍光強度の増加が示されました。動的な蛍光消光によって示されるように、化学修飾は、α-アミラーゼにある程度の構造剛性を誘導することがわかった。Dichrowebオンラインツールを使用したK2DメソッドによるCDスペクトルの分析は、アニドリドを使用した化学修飾に続いて、α-アミラーゼ二次構造のαヘリックス、βシート、およびランダムコイル画分の明らかな変化を示しました。PA-α-アミラーゼは、さまざまなバイオテクノロジーアプリケーションでの可能性を示す5時間にわたって60°Cでの澱粉の加水分解に関して最高の生産性を示しました。

The present study describes the chemical modification of α-amylase using succinic anhydride (SA), phthalic anhydride (PA) and a novel modifier viz. 2-octenyl succinic anhydride (2-OSA). SA-, PA- and 2-OSA-α-amylases displayed a 50%, 91% and 46% increase in stability at pH 9, respectively; as compared to unmodified α-amylase. PA-α-amylase showed a significant increase in Ea and ΔHa#, and a concomitant decrease in ΔSa#. The modified α-amylases exhibited improved thermostability as reflected by significant reductions in Kd and ΔSd#, and increments in t1/2, D-, Ed, ΔHd# and ΔGd# values. The modified α-amylases displayed variable stabilities in the presence of different surfactants, inhibitors, metal ions and organic solvents. Interestingly, the chemical modification was found to confer resistance against inactivation by Hg2+ on α-amylase. The conformational changes in modified α-amylases were investigated using intrinsic tryptophan fluorescence, ANS (extrinsic) tryptophan fluorescence, and dynamic fluorescence quenching. Both intrinsic and extrinsic tryptophan fluorescence spectra showed increased fluorescence intensity for the modified α-amylases. Chemical modification was found to induce a certain degree of structural rigidity to α-amylase, as shown by dynamic fluorescence quenching. Analysis of the CD spectra by the K2d method using the DichroWeb online tool indicated evident changes in the α-helix, β-sheet and random coil fractions of the α-amylase secondary structure, following chemical modification using anhydrides. PA-α-amylase exhibited the highest productivity in terms of hydrolysis of starch at 60 °C over a period of 5 h indicating potential in varied biotechnological applications.