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基于表达和反应耦联的羟基化酶催化合成反式-4-羟基-L-脯氨酸
1
作者 景晓冉 聂尧 徐岩 《生物加工过程》 CAS 2020年第1期106-115,共10页
反式-4-羟基-L-脯氨酸(trans-4-Hpro)是药物合成中一种重要的中间体,可以用来合成碳青霉烯类抗生素类高附加值药物。目前,已有许多通过生物催化转化trans-4-Hpro的研究,但如何利用有限的酶资源实现其高效转化是难点。本文中,笔者基于已... 反式-4-羟基-L-脯氨酸(trans-4-Hpro)是药物合成中一种重要的中间体,可以用来合成碳青霉烯类抗生素类高附加值药物。目前,已有许多通过生物催化转化trans-4-Hpro的研究,但如何利用有限的酶资源实现其高效转化是难点。本文中,笔者基于已知脯氨酸4羟基化酶(GenBank No.BAA20094.1)的基因序列,利用基因挖掘工具获得Kutzneria albida来源的新型羟基化酶Ka PH1,以L-脯氨酸为底物,构建羟基化酶表达和反应过程耦联催化合成trans-4-Hpro的耦联反应体系。结果表明,Escherichia coli pET-28a-Ka PH1(E.coli Ka PH1)菌株具有高效催化合成反式-4-羟基-L-脯氨酸的能力,通过对E.coli Ka PH1催化体系的优化,以20 mmol/L L-脯氨酸作为底物,外源添加等摩尔浓度的2酮戊二酸,产量最高达到1246 mg/L,比优化前(1051 mg/L)提高了18.5%。进一步对表达和反应的耦联过程进行调控,反应体系中不添加2酮戊二酸,在底物浓度为20 mmol/L时,产量最高达到2223 mg/L,转化率为84.8%;在底物浓度为100 mmol/L时,产量最高达到7860 mg/L,转化率为59.9%。 展开更多
关键词 羟基化酶 反式-4-羟基-L-脯氨酸 基因挖掘 生物催化 耦联反应 酶资源
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极地微生物酶资源开发研究进展 被引量：4
2
作者 王伟 姚从禹 +1 位作者 孙晶晶 郝建华 《极地研究》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期264-275,共12页
两极地区的微生物在极端环境中演化出能够耐受低温、高盐等特殊性质的酶。极地微生物的酶有潜在的应用价值,是重要的生物资源。极地微生物在各种复杂的极地环境中形成了高度多样性,蕴含着可供开发利用的大量新酶资源。近年来国内外持续... 两极地区的微生物在极端环境中演化出能够耐受低温、高盐等特殊性质的酶。极地微生物的酶有潜在的应用价值,是重要的生物资源。极地微生物在各种复杂的极地环境中形成了高度多样性,蕴含着可供开发利用的大量新酶资源。近年来国内外持续发现大量的极地微生物新酶,说明极地微生物已成为新酶的重要来源。本文简述了近5年来极地微生物新酶开发的研究进展,分类列举了有较好商用前景的蛋白酶、脂肪酶/酯酶、糖类降解酶等重要工业酶的筛选和性质等研究简况。 展开更多
关键词 极地微生物 酶资源开发 蛋白酶 脂肪酶 酯酶 糖类降解酶
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金属离子对重组深渊滕黄单胞菌低温α-淀粉酶LamA的活性和稳定性影响 被引量：1
3
作者 孙清扬 张静静 +2 位作者 李冰清 王岩 张晓华 《微生物学通报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第11期2848-2856,共9页
【背景】深渊藤黄单胞菌XH031 (Luteimonas abyssi XH031)是从深海分离到的一株具有很强淀粉降解能力的细菌,前期实验显示其α-淀粉酶LamA在低温环境下仍能保持较高酶活力。若能够提升其热稳定性,会有更好的应用前景。【目的】分析钙离... 【背景】深渊藤黄单胞菌XH031 (Luteimonas abyssi XH031)是从深海分离到的一株具有很强淀粉降解能力的细菌,前期实验显示其α-淀粉酶LamA在低温环境下仍能保持较高酶活力。若能够提升其热稳定性,会有更好的应用前景。【目的】分析钙离子的存在对LamA热稳定性的影响,并通过钙离子结合位点的关键氨基酸的定点突变,初步明确其作用机制。【方法】在不同的离子条件下检测LamA的热稳定性,利用生物信息学方法预测可能影响钙离子结合及耐热性的氨基酸位点,对目的氨基酸进行定点突变,表达和纯化突变蛋白,并进行功能鉴定。【结果】钙离子明显提高了LamA的热稳定性:在未添加钙离子时,于65°C处理30 min已完全失活;而在5 mmol/L钙离子条件下,于65°C处理30 min后仍具有36%的酶活力。对预测位点进行定点突变后,突变蛋白D200R和H233D/M234C完全失活;N120D、Q185E和T224D活性降低。在未添加钙离子时,突变蛋白稳定性受高温影响程度与野生型差别不大;而在钙离子条件下,N120D在65°C时的酶活力仅为野生型的27.8%,推测位点Asn120与钙离子的结合能够稳定低温酶LamA在较高温度下的结构。【结论】初步明确了钙离子可提升低温α-淀粉酶LamA的热稳定性,为今后相关酶类的工程改造提供理论基础。 展开更多
关键词 海洋酶资源 作用机制 Α-淀粉酶 离子依赖 热稳定性增强
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