A bacterial plasminogen activator, streptokinase is widely used as a thrombolytic agent in the treatment of myocardial infarction. In this study, streptokinase was modified by directed evolution. Through six rounds of random mutagenesis and three rounds of error-prone PCR, over 50 thousands of clones were screened by skim milk-plasminogen overlay test and plasminogen activation assay in 96-well plates. As a result, seven mutants with amino acid substitution were selected. Among them, S221F was purified and its amidolytic activity and plasminogen activation activity were analyzed at pH 7.4 and 37℃ with a chromogenic substrate, $NH_{2-D}-Val-Leu-Lys-p-nitroanilide. The S221F showed the 7.7-fold increased specific activity than wild-type SK owing to the decreased Michaelis constant for the substrate plasminogen. The evolved F221 may contribute to a hydrophobic core of SK β domain for substrate plasminogen binding.
혈전용해제로서 심근경색 등의 질환에 치료제로서 널리 쓰이는 박테리아 유래의 스트렙토키나제의 활성을 증가시키기 위하여 방향성을 가진 인위적 분자 진화를 시도하였다. 여러 번의 무작위적 돌연변이 도입과 재조합 과정을 통해 다양한 변이체들을 제조하여 스크리닝한 결과, 야생성 스트렙토키나제보다 플라스미노젠 활성화능이 7.7배 가량 증진된 돌연변이체를 얻을 수 있었다. 이 돌연변이체의 활성 증진은 Km 값의 감소, 즉 기질에 대한 친화력의 증가에 의한 것이었는데, 극성을 띠는 221번 세린이 소수성의 페닐알라닌으로 치환됨으로써 스트렙토키나제 베타도메인의 구조를 안정화시켜 기질 플리스미노젠을 인식을 촉진시키는 것으로 보인다.
