有机磷降解酶在重组大肠杆菌中的表达及一步纯化固定化

【背景】有机磷化合物作为一类广谱杀虫剂,因其用量大、毒性强且不易降解,在自然界中的残留已对环境造成了严重污染。【目的】有机磷降解酶(organophosphohydrolase,OpdA)可降解多种有机磷化合物,探究其被固定到NiCo2O4载体上后用于有机磷化合物的降解效果。【方法】构建含组氨酸标签(histidine tag,His-tag)的OpdA,以pET-28a(+)为载体,Escherichia coli Rosetta(DE3)为宿主细胞,在终浓度为1.0 mmol/L的IPTG诱导下表达His-tagged OpdA。采用一步纯化固定化方法,实现固定化酶(OpdA@NiCo2O4)的制备。【结果】采用水热处理和煅烧制备了含过渡金属离子的NiCo2O4,利用过渡金属离子对酶分子表面组氨酸咪唑基的配位作用,实现了发酵粗酶液中His-taggedOpdA的一步纯化固定化,在优化条件下获得了高稳定性的OpdA@NiCo2O4;然后将其用于有机磷化合物的降解,在NaBH4存在条件下,通过级联反应和降解条件优化,实现了有机磷化合物的高效降解。【结论】该研究不但实现了重组酶的一步分离纯化和固定化,也为有机磷化合物的降解提供了一条安全、高效、环保的新途径。

多酶一步纯化共固定系统的构建及催化不对称还原合成手性醇的研究

开发了一步纯化共固定老黄酶(OYE1)、醇脱氢酶(ADH-A)和葡萄糖脱氢酶(GDH)系统并一锅级联催化烯酮转化为手性醇类化合物,同时实现辅酶的原位再生。以镍离子金属螯合亲和层析介质(Ni-NTA)修饰的SiO_(2)纳米花为载体,对带有His-tag的目的蛋白ADH-A、OYE1和GDH粗酶液进行一步分离纯化及固定化,并在优化的反应条件下进行反应,对手性醇产物的产率最高可达92.37%。固定化酶相比于游离酶的稳定性更加出色。在连续5次循环使用后,固定化酶在使用时仍有较高的转化率。同时,固定化酶OYE1&ADH-A&GDH@Ni-NTA@SiO_(2)对环状、链状及芳香族烯酮类化合物均具有良好的催化性能。