Cheese- and buttermaking Cheese- and buttermaking Сыроделие и маслоделие 2073-4018 73537 10.31515/2073-4018-2023-1-22-25 Оригинальная статья Original article Оригинальная статья Milk-clotting activity and general proteolytic activity of an engineered variant of recombinant reindeer chymosin (Rangifer tarandus) Молокосвертывающая и общая протеолитическая активность инженерного варианта рекомбинантного химозина северного оленя (Rangifer tarandus) Пушкарев Владимир Александрович Pushkarev Vladimir A. https://orcid.org/0000-0002-4938-8136 Мусина Ольга Николаевна Musina Olga N. musinaolga@gmail.com Беленькая Светлана Валерьевна Belenkaya Svetlana V.

кандидат биологических наук;

candidate of sciences in biology;

 Щербаков Дмитрий Николаевич Shcherbakov Dmitry N.

кандидат биологических наук;

candidate of sciences in biology;

 Коваль Анатолий Дмитриевич Koval Anatoliy D.

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Белов Александр Николаевич Belov Aleksandr N.

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Ельчанинов Вадим Валентинович Elchaninov Vadim Valentinovich ve3636@yandex.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Федеральный Алтайский научный центр агробиотехнологий, Сибирский НИИ сыроделия Барнаул Россия Federal Altai Scientific Centre of Agro-Bio Technologies, Siberian Research Institute of Cheese Making Barnaul Russian Federation Федеральный Алтайский научный центр агробиотехнологий Барнаул Россия Altai Research Institute of Agriculture Barnaul Russian Federation Алтайский государственный технический университет им И. И. Ползунова Барнаул Россия Polzunov Altai State Technical University Barnaul Russian Federation Алтайский государственный университет Барнаул Россия Altai State University Barnaul Russian Federation Алтайский государственный университет Барнаул Россия Altai State University Barnaul Russian Federation Федеральный Алтайский научный центр агробиотехнологий, отдел Сибирский НИИ сыроделия Барнаул Россия Federal Altai Scientific Centre of Agro-BioTechnologies, Siberian Research Institute of Cheese Making Barnaul Russian Federation Федеральный Алтайский научный центр агробиотехнологий, отдел Сибирский НИИ сыроделия Барнаул Россия Federal Altai Scientific Centre of Agro-BioTechnologies, Siberian Research Institute of Cheese Making Barnaul Russian Federation ФГБНУ "Федеральный Алтайский научный центр агробиотехнологий" Барнаул Россия Federal Altai Scientific Centre of Agro-BioTechnologies Barnaul Russian Federation 23 01 2024 23 01 2024 1 22 25 13 01 2023 13 01 2023 https://naukaru.ru/en/nauka/article/73537/view

Изучена молокосвертывающая и общая протеолитическая активность инженерного варианта рекомбинантного химозина северного оленя (Rangifer tarandus) с точечной аминокислотной заменой Lys53→Glu. В качестве ферментов сравнения использовали коммерческие рекомбинантные химозины коровы и одногорбого верблюда. Показано, что общая протеолитическая активность инженерного варианта химозина северного оленя на 36 % ниже, чем у рекомбинантного химозина коровы. Инженерный вариант рекомбинантного химозина северного оленя отличался крайне низкой удельной молокосвертывающей активностью, что приводило к снижению его специфичности по сравнению с рекомбинантными химозинами коровы и верблюда в 2,4 и 9,8 раза соответственно.

The milk-clotting and general proteolytic activity of an engineered variant of recombinant reindeer chymosin (Rangifer tarandus) with a point amino acid replacement Lys53→Glu was studied. Commercial recombinant cow and single-humped camel chymosins were used as comparison enzymes. It is shown that the total proteolytic activity of the engineered variant of reindeer chymosin is 36 % lower than that of recombinant cow chymosin. The engineered version of recombinant reindeer chymosin was characterized by extremely low relative milk-clotting activity, which led to a decrease in its specificity, compared with recombinant cow and camel chymosins by 2,4 and 9,8 times respectively.

 северный олень химозин рекомбинантный химозин молокосвертывающая активность протеолитическая активность сыроделие reindeer chymosin recombinant chymosin milk-clotting activity proteolytic activity cheesemaking

Cheese: chemistry, physics and microbiology. 4th edn., Chapter 4 - Chymosin, pepsins and other aspartyl proteinases: structures, functions, catalytic mechanism and milk-clotting properties / T.Uniacke-Lowe, P.F.Fox.; P.L.H.McSweeney, P.F.Fox, P.D.Cotter et al., eds. - Oxford, UK: Elsevier, Academic Press. 2017. P. 69-113. Cheese: chemistry, physics and microbiology. 4th edn., Chapter 4 - Chymosin, pepsins and other aspartyl proteinases: structures, functions, catalytic mechanism and milk-clotting properties / T.Uniacke-Lowe, P.F.Fox.; P.L.H.McSweeney, P.F.Fox, P.D.Cotter et al., eds. - Oxford, UK: Elsevier, Academic Press. 2017. P. 69-113. Kappeler, S.R. Characterization of recombinant camel chymosin reveals superior properties for the coagulation of bovine and camel milk / S.R.Kappeler [et al] // Biochem. Biophys. Res. Comm. 2006. V. 2. N. 342. P. 647-654. Kappeler, S.R. Characterization of recombinant camel chymosin reveals superior properties for the coagulation of bovine and camel milk / S.R.Kappeler [et al] // Biochem. Biophys. Res. Comm. 2006. V. 2. N. 342. P. 647-654. Ельчанинов, В.В. Молокосвертывающий фермент из сычугов северного оленя / В.В. Ельчанинов // Сыроделие и маслоделие. 2006. № 4. C. 42-44. El'chaninov, V.V. Molokosvertyvayuschiy ferment iz sychugov severnogo olenya / V.V. El'chaninov // Syrodelie i maslodelie. 2006. № 4. C. 42-44. Ельчанинов, В.В. Исследование молокосвертывающего фермента из сычугов северных оленей: дис. … канд. техн. наук: 05.18.04: защищена 23.01.06: утв. 07.04.06 / Ельчанинов Вадим Валентинович. - Кемерово, 2006. - 172 с. Библиогр.: С. 121-147. El'chaninov, V.V. Issledovanie molokosvertyvayuschego fermenta iz sychugov severnyh oleney: dis. … kand. tehn. nauk: 05.18.04: zaschischena 23.01.06: utv. 07.04.06 / El'chaninov Vadim Valentinovich. - Kemerovo, 2006. - 172 s. Bibliogr.: S. 121-147. Jensen, J.L. Camel and bovine chymosin: the relationship between their structures and cheese-making properties / J.L.Jensen [et al.] // Acta Cryst. (Section D, Biol. Crystallogr.). 2013. V. 69. Pt. 5. P. 901-913. Jensen, J.L. Camel and bovine chymosin: the relationship between their structures and cheese-making properties / J.L.Jensen [et al.] // Acta Cryst. (Section D, Biol. Crystallogr.). 2013. V. 69. Pt. 5. P. 901-913. Bradford, M.M. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding / M.M.Bradford // Anal. Вiochem. 1976. V. 72 (1-2). P. 248-254. Bradford, M.M. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding / M.M.Bradford // Anal. Viochem. 1976. V. 72 (1-2). P. 248-254. Ельчанинов, В.В. Молокосвертывающий фермент из сычугов северного оленя. 1. Выделение и краткая характеристика / В.В.Ельчанинов [и др.] // Сыроделие и маслоделие. 2005. № 4. С. 13-16. El'chaninov, V.V. Molokosvertyvayuschiy ferment iz sychugov severnogo olenya. 1. Vydelenie i kratkaya harakteristika / V.V.El'chaninov [i dr.] // Syrodelie i maslodelie. 2005. № 4. S. 13-16. Singh, T.K. Flavor of Cheddar Cheese: A Chemical and Sensory Perspective / T.K.Singh, M.A.Drake, K.R.Cadwallader // Compr. Rev. Food Sci. Food Safety. 2003. V. 2. № 4. P. 139-162. Singh, T.K. Flavor of Cheddar Cheese: A Chemical and Sensory Perspective / T.K.Singh, M.A.Drake, K.R.Cadwallader // Compr. Rev. Food Sci. Food Safety. 2003. V. 2. № 4. P. 139-162. Harboe, M. In: Technology of Cheesemaking. Law B.A., Tamime A.Y., Eds. / M.Harboe, M.L.Broe, K.B.Qvist // Wiley-Blackwell. Ch. 3. The Production, Action and Application of Rennet and Coagulants. 2010. P. 98-129. Harboe, M. In: Technology of Cheesemaking. Law B.A., Tamime A.Y., Eds. / M.Harboe, M.L.Broe, K.B.Qvist // Wiley-Blackwell. Ch. 3. The Production, Action and Application of Rennet and Coagulants. 2010. P. 98-129. Мурунова, Г.В. Принципы подбора молокосвертывающего фермента для производства сыра / Г.В.Мурунова, Ю.Я.Свириденко // Сыроделие и маслоделие. 2006. № 5. С. 2-5. Murunova, G.V. Principy podbora molokosvertyvayuschego fermenta dlya proizvodstva syra / G.V.Murunova, Yu.Ya.Sviridenko // Syrodelie i maslodelie. 2006. № 5. S. 2-5. Теплы, М. Молокосвертывающие ферменты животного и микробного происхождения / М.Теплы, Я.Машек, Я.Гавлова. - М.: Пищевая промышленность, 1980. -272 с. Teply, M. Molokosvertyvayuschie fermenty zhivotnogo i mikrobnogo proishozhdeniya / M.Teply, Ya.Mashek, Ya.Gavlova. - M.: Pischevaya promyshlennost', 1980. -272 s. Wei, C. Oxidative refolding of recombinant prochymosin / C.Wei [et al.] // Biochem. J. 1999. V. 340. P. 345-351. Wei, C. Oxidative refolding of recombinant prochymosin / C.Wei [et al.] // Biochem. J. 1999. V. 340. P. 345-351. Chen, H. Functional Implications of Disulfide Bond, Cys206-Cys210, in Recombinant Prochymosin (Chymosin) / H.Chen [et al.] // Biochemistry. 2000. V. 39. P. 12140-12148. Chen, H. Functional Implications of Disulfide Bond, Cys206-Cys210, in Recombinant Prochymosin (Chymosin) / H.Chen [et al.] // Biochemistry. 2000. V. 39. P. 12140-12148. Wei, C. Chaperone-mediated refolding of recombinant prochymosin / C.Wei, Y.Zhang, K.Yang // J.Prot. Chem. 2000. V. 19. N. 6. P. 449-456. Wei, C. Chaperone-mediated refolding of recombinant prochymosin / C.Wei, Y.Zhang, K.Yang // J.Prot. Chem. 2000. V. 19. N. 6. P. 449-456. Eskandari, M.H. Cloning, Expression, Purification and Refolding of Caprine Prochymosin / M.H. Eskandari [et al.] // Food Biotechnol. 2012. V. 26. № 2. P. 143-153. Eskandari, M.H. Cloning, Expression, Purification and Refolding of Caprine Prochymosin / M.H. Eskandari [et al.] // Food Biotechnol. 2012. V. 26. № 2. P. 143-153. Беленькая, С.В. Некоторые биохимические свойства рекомбинантного химозина альпака (Vicugna pacos L.) / С.В.Беленькая [и др.] // Прикладная биохимия и микробиология. 2018. Т. 54. № 6. С. 585-593. Belen'kaya, S.V. Nekotorye biohimicheskie svoystva rekombinantnogo himozina al'paka (Vicugna pacos L.) / S.V.Belen'kaya [i dr.] // Prikladnaya biohimiya i mikrobiologiya. 2018. T. 54. № 6. S. 585-593.