拟无枝酸菌ST2710转化洛伐他汀为无锡他汀的发酵工艺的初步研究

无锡他汀是胆固醇合成途径中限速酶羟甲基戊二酰辅酶A(HMG-CoA)还原酶抑制剂,由洛伐他汀经拟无枝酸菌(Amycolatopsis sp.ST 2710)转化产生。文中在摇瓶水平考察了底物浓度、溶氧和剪切力等因素对洛伐他汀(底物)转化为无锡他汀(产物)的影响,并在5 L发酵罐上进行了分批发酵及材料分批发酵研究。摇瓶结果表明,菌株对溶氧要求较高,对剪切力很敏感,底物适宜添加浓度为1 g/L。在5 L发酵罐间歇发酵过程中。在控制溶氧不低于35%.搅拌转速为300r/min,产物产量达到最高,为0.77 g/L左右,发酵周期为80 h,较摇瓶发酵缩短16 h。采用补料发酵工艺后,有效减缓底物抑制,产物产量达到1.83 g/L。是分批发酵的2.4倍。

新型羟基化酶基因的克隆及其洛伐他汀转化的应用

无锡他汀由洛伐他汀经拟无枝酸菌Amycolatopsis sp.CGMCC1149羟基化而来。为获得该转化过程中的关键酶——羟基化酶,运用简并PCR和SEFA PCR技术,从Amycolatopsis sp.CGMCC1149中克隆获得长度为1 212 bp的新型羟基化酶基因,并实现其在大肠杆菌中表达。BLAST序列分析表明该基因属于细胞色素P450基因超家族,并可编码一个含403个氨基酸的蛋白,其分子量为44.8 kDa。二级结构预测结果表明:该蛋白包含有氧结合区、离子对结合区和血红素结合区等P450典型功能区。同时文中利用NADH、铁氧还蛋白和铁氧还蛋白还原酶建立了体外酶催化功能验证系统,首次实现无锡他汀转化底物洛伐他汀的体外羟基化。该结果为具有我国独立知识产权的无锡他汀大规模制备奠定了基础。