昆虫来源L-天冬氨酸-α-脱羧酶突变体的酶学性质表征

选取突变体K49R进行分离纯化、酶学性质表征,并进行全细胞催化合成β-丙氨酸,旨在研究红粉甲虫来源的L-天冬氨酸-α-脱羧酶(L-aspartate-α-decarboxylase,ADC)的酶学性质,并为生物法制备β-丙氨酸提供理论与技术支持。突变体K49R最适pH为6.5,在pH 6.0~7.0之间保持稳定;最适温度为42℃,热稳定性较野生型提高1.7倍;底物亲和力大幅提高,催化效率是野生型的1.8倍。在培养基中添加10 g/L葡萄糖可以有效提高重组菌的生物量,以及重组酶的可溶性表达量;在全细胞催化合成β-丙氨酸体系中,添加磷酸吡哆醛(pyridoxal-5-phosphate,PLP)可以缩短反应时间,提高催化效率。该研究开发了具有工业化潜力的工程菌,建立了绿色、高效的β-丙氨酸生物合成法,为β-丙氨酸生物合成的产业化奠定了重要基础。

L-天冬氨酸-α-脱羧酶基因5′端二级结构对重组表达的抑制机制及消除策略

探究赤拟谷盗Tribolium castaneum L-天冬氨酸-α-脱羧酶(PanD)与人工高效表达元件适配过程中翻译抑制产生的机制,并发展新的消除策略.首先在枯草芽孢杆菌中利用高效表达元件验证翻译抑制现象并分析了翻译抑制产生的机制,同时融合sfGFP考察其对翻译抑制的影响,筛选与PanD酶适配性强的精简融合肽.结果显示,强组成型启动子不能介导PanD高表达,呈翻译抑制.分析证实,panD转录后mRNA的5'编码区与5'UTR形成抑制性的二级结构,降低翻译起始效率.将两种报告基因和其N端部分序列作为绝缘肽分别与PanD的N端融合后均能够提升重组蛋白的表达水平,消除由mRNA分子内部的顺式作用导致的翻译抑制现象.这为深入探索利用通用型肽绝缘子元件稳定异源基因在底盘中的表达提供依据.

L-天冬氨酸-α-脱羧酶高产菌株初筛方法的建立

通过试管法、平板法、Berthelot法和纸层析法对L-天冬氨酸-α-脱羧酶(PanD)高产菌株的初筛方法进行研究。分别检测转化体系中底物L-天冬氨酸减少引起的pH变化及产物CO2和β-丙氨酸的增加量,并用高效液相色谱法比较这四种方法的准确性。结果表明:CO2能溶于转化液,难以用倒置管收集完全;PanD系胞内酶,难以用平板点种法改变平板的pH;β-丙氨酸和L-天冬氨酸在Berthelot检测中吸收值均偏低,不适用于PanD高产菌的筛选;纸层析法可以直接检测β-丙氨酸和L-天冬氨酸,成本低,操作简单,具一定的精确度,可以较大规模地筛选PanD高产菌株。

L-天冬氨酸-α-脱羧酶的重组表达、定点突变及高通量检测方法的建立

将枯草芽孢杆菌L-天冬氨酸-α-脱羧酶基因进行了克隆和异源表达,并通过定点突变构建了2个突变体。针对该酶活力检测时存在的检测通量低、周期长和成本高等缺点,旨在建立一种简单高效的酶活力高通量检测方法。采用氯酚红(CPR)指示剂和4-吗啉乙磺酸(MES)缓冲液体系,并对检测条件进行优化,提高检测的准确性和灵敏性,建立了基于比色法的微孔板高通量检测方法,然后以L-天冬氨酸-α-脱羧酶及其突变体作为模型酶,对高通量检测方法进行了验证。优化后的酶活检测条件为MES缓冲液2 mmol/L,CPR指示剂75 μmol/L,L-天冬氨酸75 mmol/L,pH 6.5,温度37℃,反应时间10 min,检测波长为567 nm。采用3种模型酶对微孔板高通量检测方法进行了验证,结果显示该方法与HPLC法测得的结果一致。高通量检测方法具有操作简便易行、灵敏度高等优点,能够用于L-天冬氨酸-α-脱羧酶的快速检测。该方法的建立将为L-天冬氨酸-α-脱羧酶进行定向进化及突变体的高通量筛选奠定基础。

基于天冬氨酸转氨酶-血小板计数比的列线图模型对肝细胞癌射频消融治疗后复发的预测价值

目的探讨天冬氨酸转氨酶-血小板计数比值指数(aspartate aminotransferase-platelet ratio index,APRI)与肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)射频消融(radiofrequency ablation,RFA)治疗后肿瘤复发的关系。方法纳入2017年1月至2020年12月江苏大学附属武进医院初诊为HCC并接受RFA治疗的患者204例。采用受试者工作特征(receiver operation characteristics,ROC)曲线确定APRI的最佳截断值。绘制Kaplan-Meier曲线计算高、低APRI组患者的无复发生存期(recurrence-free survival,RFS)。Cox回归分析RFA后HCC复发的独立预测因素,并选择显著变量构建列线图模型。通过一致性指数(concordance index,C-index)和校正曲线评价列线图模型对HCC复发的预测能力。结果RFA治疗后HCC复发率为57.4%(117/204)。APRI预测HCC复发的最佳截断值为0.501,曲线下面积(area under curve,AUC)为0.678(95%CI:0.603~0.752)。高APRI组(≥0.501)121例,低APRI组(<0.501)83例,高APRI与患者低RFS显著相关(χ^(2)=12.929,P<0.01)。Cox回归分析证实,肿瘤数目(HR=1.541,95%CI:1.039~2.286,P=0.031)、肿瘤最大直径(HR=1.461,95%CI:1.011~2.112,P=0.044)、血清AFP(HR=2.286,95%CI:1.576~3.318,P<0.01)和APRI(HR=1.873,95%CI:1.257~2.790,P=0.002)是HCC复发的独立风险因素。基于以上4个因素构建预测RFA治疗后HCC复发的列线图模型,C-index为0.769(95%CI:0.676~0.862),预测1年、2年和3年RFS的AUC分别为0.707、0.719和0.707。校正曲线展示模型预测与实际复发风险之间具有良好一致性。结论基于APRI与肿瘤生物学特征的列线图模型对HCC复发具有良好预测能力。

天冬氨酸氨基转移酶与血小板比值指数与纤维化-4指数对肝癌切除术后患者预后的预测价值

目的探讨肝硬化血液生化指标天冬氨酸氨基转移酶与血小板比值指数(APRI)、纤维化-4指数(FIB-4)对肝癌切除术后患者预后的预测价值。方法回顾性收集2005年2月至2017年7月在复旦大学附属中山医院行肝癌根治性切除300例患者的临床病理资料、肝癌复发和生存情况,分析APRI、FIB-4与肝癌患者术后复发、生存的关系,应用ROC曲线评价APRI、FIB-4对肝癌切除术后患者预后的预测价值。结果300例患者的中位随访时间为61个月。单因素Cox回归分析显示,APRI、FIB-4、血管侵犯是影响肝癌患者术后无复发生存期(DFS)、总生存期(OS)的危险因素;多因素Cox回归分析显示,血管侵犯是影响肝癌患者术后DFS(HR=1.518,95%CI 1.024~2.252,P=0.038)、OS(HR=2.301,95%CI 1.270~4.167,P=0.006)的独立危险因素。时间依赖ROC(time-ROC)结果显示,APRI、FIB-4预测术后1年、3年和5年DFS的曲线下面积(AUC)为0.555~0.596,预测术后1年、3年和5年OS的AUC为0.600~0.679。结论基于血液生化检测的肝硬化指标APRI与FIB-4对肝癌患者术后预后的预测价值有限。

伊木萨克提取物调控NOD样受体蛋白3/半胱氨酸天冬氨酸蛋白水解酶-1通路对勃起功能障碍大鼠的干预效果

目的分析伊木萨克提取物调控核苷酸寡聚化结构域(NOD)样受体蛋白3/半胱氨酸天冬氨酸蛋白水解酶-1(NLRP3/Caspase-1)通路对勃起功能障碍大鼠的干预效果。方法选取40只SPF级8周龄SD大鼠,随机选取10只作为对照组,另外30只建立勃起功能障碍模型,并将30只建模成功大鼠分为3组:用生理盐水灌胃大鼠为模型组,用西地那非灌胃大鼠为药物对照组,用伊木萨克提取物灌胃大鼠为伊木萨克提取物组,每组各10只。连续灌胃28 d后,采用HE染色法观察各组大鼠阴茎海绵体病理组织学特征;比较各组大鼠性功能指标;采用酶联免疫吸附测定法(ELISA)检测大鼠外周血氮氧化物(NOX)、内皮素-1(ET-1)、一氧化氮(NO)、低密度脂蛋白受体-1(LOX-1)等内皮功能指标,和超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽(GSH)、丙二醛(MDA)等氧化应激指标;采用实时定量PCR法检测各组大鼠阴茎海绵体组织NLRP3、Caspase-1 mRNA相对表达量;采用蛋白免疫印迹(Western Blot)法检测各组大鼠海绵体组织NLRP3、Caspase-1蛋白表达情况。结果各组大鼠海绵体形态学观察显示,对照组大鼠海绵体窦状隙中具有红细胞;模型组大鼠阴茎海绵体内血窦数量、小血管数量减少,内皮细胞密度下降;药物对照组、伊木萨克提取物组大鼠阴茎海绵体内小血管数量、血窦数量增加,且伊木萨克提取物组大鼠海绵体形态学特点的改善程度大于药物对照组。与对照组比较,其他3个建模组骑跨次数、插入次数、舔嗅次数、精子密度、精子存活率均显著下降,首次爬背时间显著增加(P<0.05);伊木萨克提取物组骑跨次数、插入次数、舔嗅次数、精子密度、精子存活率显著高于模型组和药物对照组,首次爬背时间显著少于模型组和药物对照组(P<0.05)。ELISA检测结果显示,与对照组比较,其他3个建模组血清NOX、ET-1、LOX-1、MDA水平显著升高,NO、SOD、GSH水平显著降低(P<0.05);伊木萨克提取物组NOX、ET-1、LOX-1、MDA水平显著低于模型组和药物对照组,NO、SOD、GSH水平显著高于模型组和药物对照组(P<0.05)。实时定量PCR结果显示,与对照组比较,其他3个建模组NLRP3、Caspase-1相对表达量显著升高(P<0.05);伊木萨克提取物组NLRP3、Caspase-1相对表达量显著低于模型组和药物对照组(P<0.05);Western Blot检测结果显示,与对照组比较,其他3个建模组NLRP3、Caspase-1蛋白表达量显著升高(P<0.05);伊木萨克提取物组NLRP3、Caspase-1蛋白表达量显著低于模型组和药物对照组(P<0.05)。结论伊木萨克提取物可改善大鼠性功能,提高大鼠精子密度及精子存活率,其作用机制可能与抑制NLRP3/Caspase-1通路有关。

黄芪甲苷在N-甲基-D-天冬氨酸受体介导的神经元兴奋性损伤中的保护作用

目的探讨黄芪甲苷(astragalosideⅣ)对N-甲基-D-天冬氨酸受体(N-methyl-D-aspartic acid receptor,NMDAR)介导的神经元兴奋性损伤的保护作用。方法选择新生0~1 d的C57/BL6J小鼠,分离海马区神经元进行原代细胞培养,将培养的神经元随机分为对照组、N-甲基-D-天冬氨酸(N-methyl-D-aspartic acid,NMDA)损伤模型组、氧-糖剥夺(oxygen and glucose deprivation,OGD)模型组、NMDAR抑制剂氯胺酮组及黄芪甲苷组。采用Hoechst-33342染色观察各组神经元死亡情况,采用ELISA法检测各组神经元乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)释放情况;采用Ca^(2+)成像观察不同条件下〔加入NMDA;NMDAR抑制剂APV(100μmol/L)预处理+NMDA;黄芪甲苷(100μmol/L)预处理+NMDA;无Ca^(2+)+NMDA〕神经元内钙离子浓度;采用Western blot测定各组神经元活化型半胱氨酸天冬氨酸蛋白水解酶-3(cysteinyl aspartate specific proteinase-3,Caspase-3)的表达。另选择出生后4~6周的C57BL/6雄性小鼠,制备包含海马的冠状脑切片,使用电压钳观察黄芪甲苷应用前后突触后膜电流的变化。结果与应用黄芪甲苷(100μmol/L)前比较,应用黄芪甲苷(100μmol/L)后海马CA1区锥体细胞微小兴奋性突触后电流的平均峰值降低〔(9.96±0.43)pA比(12.63±0.45)pA;t=3.741,P<0.05〕,平均频率〔(0.52±0.03)Hz比(0.68±0.05)Hz;t=2.933,P<0.05〕下降;与NMDA损伤模型组相比,黄芪甲苷组神经元凋亡率降低,LDH释放减少,活化型Caspase-3表达减低,细胞内钙离子内流减轻(均P<0.05);在体外OGD模型实验中,黄芪甲苷亦表现出同样的神经元保护作用。结论黄芪甲苷在NMDAR介导的神经元兴奋性损伤中具有保护作用,其作用机制与抑制NMDAR有关。

急性脑梗死患者血清微小RNA-124和半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-9水平与预后相关

目的:探讨急性脑梗死(ACI)患者血清微小RNA-124(miR-124)与半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-9(Caspase-9)的关系,及二者对患者预后的预测价值。方法:收集216例ACI患者为研究对象,选择同期健康体检者86例为对照组,采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)法检测患者血清miR-124水平,酶联免疫吸附(ELISA)法检测血清Caspase-9及炎性因子超敏C反应蛋白(hs-CRP)、肿瘤坏死因子(TNF)-α、白介素(IL)-6、正五聚蛋白(PTX)-3水平。ACI患者根据6个月随访结果分为预后良好组152例和预后不良组64例;分析预后不良组患者血清miR-124、Caspase-9表达水平与炎性因子相关性;采用受试者工作特征(ROC)曲线分析血清miR-124、Caspase-9表达水平对患者预后的预测价值;采用Logistic回归方程分析影响预后的因素。结果:预后不良组患者miR-124、Caspase-9、hs-CRP、TNF-α、IL-6、PTX-3高于预后良好组和对照组,低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)水平及冠心病、糖尿病、大血管闭塞患者比例高于预后良好组(P均<0.05)。预后不良组患者血清miR-124与Caspase-9水平呈正相关(r=0.582,P<0.05),且二者与hs-CRP、TNF-α、IL-6、PTX-3水平呈正相关(P均<0.05)。血清miR-124、Caspase-9水平预测ACI患者预后的曲线下面积(AUC)分别为0.906、0.836,特异性分别为77.6%、88.8%,灵敏度分别为89.1%、71.9%;二者联合预测的AUC为0.920,特异性为90.8%,灵敏度为81.3%。miR-124、Caspase-9、LDL-C、冠心病、糖尿病、大血管闭塞是ACI患者发生不良预后的危险因素(P均<0.05)。结论:联合检测血清miR-124、Caspase-9水平可能有助于早期预测ACI患者预后。

N-甲基-D-天冬氨酸受体-丝裂原活化蛋白激酶信号通路对心脑缺血再灌注损伤后细胞凋亡的调控作用及其机制

目的探究N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体-丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路对心脑缺血再灌注损伤后细胞凋亡的调控作用及其机制。方法选择健康SD大鼠40只,采用随机数字表法将其分为对照组、心脏骤停/复苏组、地卓西平马来酸盐(MK801)干预组、MEK特异性抑制剂(U0126)干预组、联合干预组,每组各8只。除对照组外,其余组大鼠建立心脏骤停-心肺复苏模型,在复苏72 h取各组血样本进行血清白介素-1β(IL-1β)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、肌酸激酶(CK)活性、丙二醛(MDA)测定,并测定各组大鼠脑梗死面积占比、心肌细胞凋亡率以及脑组织和心肌组织的N-甲基-D-天门冬氨酸受体1(NMDAR-1)、p38丝裂素活化蛋白激酶(p38MAPK)、磷酸化氨基末端蛋白激酶(p-JNK)、磷酸化细胞外信号调节激酶(p-ERK)蛋白表达情况。结果心脏骤停/复苏组的脑梗死面积占比、心肌细胞凋亡率高于对照组、MK801干预组、U0126干预组、联合干预组,差异有统计学意义(P<0.05)。联合干预组的脑梗死面积占比、心肌细胞凋亡率低于MK801干预组、U0126干预组,差异有统计学意义(P<0.05)。联合干预组复苏72 h后的血清IL-1β、TNF-α、CK-MB、MDA低于MK801干预组、U0126干预组、心脏骤停/复苏组,差异有统计学意义(P<0.05)。联合干预组复苏72 h后的心肌组织、脑组织NMDAR1、p38MAPK、p-JNK、p-ERK蛋白表达低于MK801干预组、U0126干预组、心脏骤停/复苏组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论NMDA受体-MAPK信号通路可能参与介导心脑缺血再灌注损伤后细胞凋亡的调控过程,其机制是通过调节机体炎症反应实现的。

L-天冬氨酸α-脱羧酶工程菌株的构建及其培养条件研究

L-天冬氨酸α-脱羧酶以L-天冬氨酸为底物,脱去α-羧基后生成β-丙氨酸.利用PCR扩增技术,将Escherichia coliDH5α中的PanD基因克隆后连接到pET28c(+)载体上,先转化E.coliDH5α中,经过50μg/mL卡那霉素抗性筛选和酶切、测序验证后,转化表达菌株E.coliBL21(DE3),得到具有L-天冬氨酸α-脱羧酶活性的工程菌株E.coliBL21(DE3)/pET28c(+)-panD.经乳糖诱导该基因能有效表达C-末端具有组氨酸标签的L-天冬氨酸α-脱羧酶.通过对乳糖诱导时间、乳糖诱导质量浓度、诱导温度、诱导菌龄和培养基诱导初始pH值等发酵条件的优化,得到最佳培养条件为:乳糖诱导时间20 h,乳糖质量浓度12 g/L,诱导温度为35℃,诱导菌龄为3.5 h,诱导培养基初始pH 5.5,通过对转化产物β-丙氨酸的检测结果分析显示,工程菌株E.coliBL21(DE3)/pET28c(+)-panD在优化条件下,酶活力达186 U.

L-天冬氨酸脱羧酶研究进展

根据作用于L-天冬氨酸的位置不同,L-天冬氨酸脱羧酶可分为L-天冬氨酸α-脱羧酶和L-天冬氨酸β-脱羧酶,本文综述了两种酶在结构特点、酶学性质、基因表达、酶的应用等方面的研究进展。

碳源对假单胞菌NX-1产生L-天冬氨酸β-脱羧酶的影响

比较了假单胞菌 NX- 1在各种糖类物质、有机酸和氨基酸培养基上生长和合成 L -天冬氨酸β-脱羧酶(ADL )的情况 ,结果表明用不同的碳源培养基 ,NX- 1的生长和产酶表现出明显的差异。 NX- 1能利用糖类物质生长 ,但 ADL合成受阻遏。三羧酸循环中间体是 ADL合成的良好的碳源 ,谷氨酸是 ADL酶合成最好的诱导剂 ,其诱导合成的 ADL是富马酸为碳源时的 2倍。对 L -谷氨酸 (L - Glu)刺激 ADL酶生成的机理进行初步分析 ,认为 L - Glu通过自身 (而不是由 L - Glu衍生出的任何代谢物 )和 ADL合成的有关基因作用强烈诱导

L-天冬氨酸-β-脱羧酶发酵条件的响应面优化

利用Plackett-Burman设计和响应面分析方法对L-天冬氨酸-β-脱羧酶产生菌德阿昆哈假单孢菌XG-2-81的发酵条件进行优化。得出影响产L-天冬氨酸-β-脱羧酶的3个重要的因素为:玉米浆,多肽朊和装液量。通过对实验结果的方差分析,得到其最适条件分别为:玉米浆浓度0.64%,多肽朊浓度1.21%,装液量14.71%,此时酶活力达到1 107μg/mL·h,比优化前提高了10.83%。

利用假单胞菌天冬氨酸-β-脱羧酶高效生产L-丙氨酸

通过诱变筛选得到一株具有高活性Ｌ－Ａｓｐ－β－脱羧酶的菌株ＰｓｅｕｄｏｍｏｎａｓＮＸ－１，对该株酶形成和酶反应的条件进行了详细研究，该株可以高效地转化Ｌ－Ａｓｐ生成Ｌ－ＡＩａ，转化４～５山每Ｌ培养液可转化Ｌ－Ａｓｐ量高达１４００ｇ左右，生成Ｌ－Ａｌａ浓度高达９０％以上，摩尔转化率近１００％。

4-氨基丁酸改性聚天冬氨酸聚合物的合成及其阻垢性能研究

以4-氨基丁酸(4-Aminobutyric acid)和聚琥珀酰亚胺(PSI)为原料,利用接枝共聚法制备聚天冬氨酸衍生物(PASP-GABA)。利用傅立叶变换红外光谱和核磁共振波谱对该聚合物的结构进行表征,通过静态阻垢法测定PASP-GABA的阻CaSO_(4)垢性能。研究结果表明,相较于聚天冬氨酸(PASP),PASP-GABA阻垢剂的阻垢性能得到了明显提升。当PASP-GABA用量为2 mg/L时,阻CaSO_(4)垢效率较PASP提升了71%,且具有良好的时效性。利用扫描电子显微镜(SEM)观察CaSO_(4)垢晶体形貌的变化,利用X射线衍射分析仪(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和量子化学计算等手段探讨其阻垢机理。

重组表达天冬氨酸-β-脱羧酶及其酶学性质

利用p ETDuet-1为载体在宿主细胞E.coli BL21(DE3)中重组表达了粪产碱菌(Alcaligenes faecalis)来源的天冬氨酸-β-脱羧酶(Asd),研究了其酶学性质,考察了p H、p H稳定性、温度、热稳定性、底物浓度对酶活的影响。结果表明,天冬氨酸-β-脱羧酶重组表达成功;最适反应温度和p H分别为45℃和6.0;动力学常数Km和Vmax分别为0.72 mmol/L和10.52 mol/(L·min·g)。0.1 g菌体细胞在10 m L 0.2 mol/L磷酸缓冲溶液中催化2.0 g L-天冬氨酸,40℃,p H=6.0反应15 h,L-天冬氨酸的摩尔转化率达到98.6%。

谷氨酸棒杆菌L-天冬氨酸α-脱羧酶基因的克隆及重组酶性质研究

从谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)中克隆得到L-天冬氨酸α-脱羧酶基因panD。将该基因连接到pET-24a载体上,并在Escherichia coli BL21(DE3)中实现了成功表达。蛋白电泳检测显示,PanD自裂解后形成的α亚基和β亚基,即PanD重组酶具有自身加工功能。重组酶的比酶活高达2.60 U/mg(156 mmol/g·h)。酶学性质研究表明,其最适温度为55℃,最适pH为7.0。80℃条件下,PanD的半衰期约为40 min。在37℃,pH7.5条件下,K_m值为4.26 mmol/L,V_(max)为35.97 nmol/min,k_(cat)为1.02/s,催化效率k_(cat)/K_m为0.24 L/mmol·s。

特基拉芽孢杆菌L-天冬氨酸α-脱羧酶的异源表达及高密度发酵

L-天冬氨酸α-脱羧酶(L-aspartateα-decarboxylase,Pan D)能选择性脱去L-天冬氨酸的α-羧基生成β-丙氨酸,具有重要的工业应用价值。以特基拉芽孢杆菌(Bacillus tequilensis)Pan D37的基因组为模板,扩增Pan D表达基因panD,构建表达质粒p ET32a(+)-panD,转入Escherichia coli BL21(DE3)成功实现异源表达。利用摇床和发酵罐优化培养条件实现高密度发酵,确定最佳培养条件为:37℃培养8 h,加入终浓度0.5 mmol/L的异丙基硫代-β-D-半乳糖苷(isopropyl-β-D-thiogalactopyranoside,IPTG)降温至26℃诱导,采用葡萄糖为碳源并控制初始质量浓度为5 g/L,发酵过程中采用pH-stat方式补料。在此基础上利用5 L发酵罐进行发酵产酶,酶活力最高可达1 109.8 U/m L,OD_(600 nm)达到106.3。全细胞催化100 g/L L-天冬氨酸,反应10 h物质的量转化率为99.2%。构建的重组菌经发酵优化后具有较高的细胞浓度和Pan D活力,为生物法β-丙氨酸的工业化生产与应用提供理论支持。

不动杆菌来源L-天冬氨酸-β-脱羧酶的表达与酶学性质分析

L-天冬氨酸-β-脱羧酶(L-aspartate-β-decarboxylase,Asd)催化L-天冬氨酸脱羧生成L-丙氨酸,该研究对Acinetobacter radioresistens来源的Asd酶进行酶学性质解析,为工业生产L-丙氨酸提供参考。构建表达质粒pET28a-ArAsd,转化大肠杆菌E. coliBL21(DE3)实现ArAsd基因的异源表达。利用亲和层析纯化获得携带His标签的纯酶后进行酶学性质研究,并考察重组菌底物、产物耐受的能力。结果表明,重组酶比酶活力为753 U/mg,其最适催化温度为55℃,最适反应pH为4. 5,在40~45℃、pH 6. 0~7. 0条件下较稳定,45℃处理3 h酶活力剩余70%左右,pH 7. 0处理12 h酶活力剩余90%左右。产物L-丙氨酸浓度超过500 mmol/L时重组菌细胞酶活力有明显降低,底物L-天冬氨酸对重组菌细胞催化活性有促进作用。该研究首次在E. coli中异源表达Acinetobacter radioresistens来源Asd酶,其比酶活力高于目前已有报道的Asd酶,具有一定的工业应用潜力。