重组Taxus chinensis苯丙氨酸变位酶性质表征及R-β-芳香丙氨酸合成

为实现酶法合成高附加值的β-苯丙氨酸,首先化学合成来源于紫衫(Taxus chinensis)的苯丙氨酸变位酶(phenylalanine aminomutase,PAM)基因(Tcpam),构建大肠杆菌重组质粒Pet-sumo-Tcpam,转入大肠杆菌中进行异源诱导表达,采用镍柱亲和层析制备电泳纯的重组酶TcPAM,用于催化合成R-β-苯丙氨酸。结果表明:重组质粒Pet-sumo-Tcpam成功在大肠杆菌中实现高效表达,获得可溶性的重组TcPAM,经过亲和层析制备出电泳纯的重组TcPAM。质谱和圆二色谱检测分析结果表明,TcPAM能够催化α-苯丙氨酸异构化为R构型的β-苯丙氨酸。TcPAM在最适温度30℃、pH 9的条件下,酶活力达到4.11 U/mg,金属离子K^(+)、Fe^(2+)和Ca^(2+)对TcPAM的活性影响较小,而Cu^(2+)和Zn^(2+)有强烈抑制性,表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基硫酸钠、Triton X-100和Tween 80对重组酶活力影响较小,相对酶活力保持在90%以上。进一步利用TcPAM催化α-芳香丙氨酸异构合成β-芳香丙氨酸,结果表明:苯环上携带不同基团的α-芳香丙氨酸为底物时,苯环上携带供电子基团比吸电子基团的底物转化率更高,底物的α-氨基容易转移至β位,其中4-MeO-β-苯丙氨酸的产率最高,达到45%,为建立酶法合成R-β-芳香丙氨酸提供了参考。