白丝北里孢菌L-谷氨酸氧化酶的异源表达及酶学性质分析

为实现从L-谷氨酸到α-酮戊二酸(α-ketoglutaric acid,α-KG)的高效生物转化,将来源于白丝北里孢菌(Kitasatospora setae KM-6054)的L-谷氨酸氧化酶(L-glutamate oxidase,LGOX)在大肠杆菌(Escherichia coli)中实现异源表达,并研究其酶学特性。根据LGOX的氨基酸序列和大肠杆菌系统偏好性合成LGOX全基因序列,并通过pET28a(+)/DE3系统在大肠杆菌中实现了功能表达。诱导剂异丙基硫代半乳糖苷(isopropyl-β-D-thiogalactoside,IPTG)终浓度为0.1 mmol/L,20℃诱导18 h,重组大肠杆菌粗酶液酶活力可达49.10 U/m L。亲和层析获得酶比活力为45.98 U/mg纯酶,十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰氨凝胶电泳条带显示蛋白分子质量大小约为70 kDa。酶学性质研究表明:其最适反应温度和pH值分别为40℃和6.0;K_m值为1.23 mmol/L,V_(max)值为76.24μmol/(min·mg),L-谷氨酸为该酶的最适底物。本研究确定了LGOX在E.coli BL21中的异源表达及酶学特性,为生物转化合成α-KG提供了新的参考途径。