土曲霉来源的二肽基肽酶III的两亲性与热稳定性改造及其同步降解黄曲霉毒素B1和玉米赤霉烯酮的研究

《Food Chemistry》：Amphiphilicity and thermostability modification of dipeptidyl peptidase III from aspergillus terreus HNGD-TM15 capable of simultaneously degrading aflatoxin B 1 and zearalenone

本文报道了一种来自土曲霉（Aspergillus terreus）的二肽基肽酶III（AsDPP III），它能高效同步降解强致癌性的黄曲霉毒素B1（AFB1）和玉米赤霉烯酮（ZEN）。研究通过在其N端融合自组装两亲性肽S1，成功构建了双亲性酶S1-AsDPP III，该酶在植物油中仍保持高降解活性（AFB1降解率83.36%，ZEN降解率70.08%），且热稳定性显著提升（80℃半衰期延长1.85倍）。降解产物毒性评估（斑马鱼实验）证实其安全性。该研究为开发食品饲料用高效解毒酶提供了创新策略。

　　

章节亮点

化学品、试剂和菌株

重组蛋白表达宿主大肠杆菌BL21(DE3)菌株购自生工生物工程（上海）股份有限公司。pET-28a(+)载体作为表达载体，源自武汉淼灵生物科技有限公司。标准品AFB₁和ZEN，以及1-苯氨基-8-萘磺酸(ANS)均采购自上海源叶生物科技有限公司。色谱级甲醇和乙腈购自美国Sigma-Aldrich公司。

AsDPP III的生物信息学分析、异源表达及酶学性质

为探究AsDPP III的进化特征，我们使用来自不同来源的DPP IIIs进行了序列比对（图1A）和系统发育分析（图1B）。AsDPP III与其他DPP IIIs的序列一致性低于40%，表明存在显著的进化分歧。然而，系统发育分析表明AsDPP III与真菌DPP IIIs亲缘关系最近。尽管序列存在差异，这些酶都保留了其催化功能所必需的保守结构基序。

结论

总而言之，我们从土曲霉（A. terreus）HNGD-TM15中鉴定并表征了一种能够同步降解AFB₁和ZEN的AsDPP III。评估了重组酶AsDPP III在降解AFB₁和ZEN方面的特性，包括其在不同温度、pH、金属离子和酶浓度下的表现。此外，将S1功能肽融合到AsDPP III上显著增强了两亲性和热稳定性。通过斑马鱼暴露实验评估了降解产物的毒性，结果表明其毒性显著降低。这些发现为开发用于食品和饲料应用的高效解毒酶提供了一种有前景的策略。