本文主要研究内容
作者王超（2019）在《L-天冬氨酸α-脱羧酶热稳定性改造及全细胞催化制备β-丙氨酸》一文中研究指出：L-天冬氨酸α-脱羧酶（L-aspartateα-decarboxylase,EC4.1.1.11,ADC）催化L-天冬氨酸脱去α羧基生成β-丙氨酸。β-丙氨酸在食品、医药、化工等领域具有广泛应用,合成方法主要有化学合成法和生物合成法。相较于化学合成法,生物合成法具有副产物少,操作简便,绿色环保等优点。但是用于催化生成β-丙氨酸的ADC酶活普遍偏低,限制了β-丙氨酸的生物法大规模制备。基于此,本研究对赤拟谷盗来源ADC进行分子改造,提升其催化性能,并利用全细胞催化法制备β-丙氨酸。主要研究结果如下:（1）依据嗜热蛋白的氨基酸内在进化趋势,将位于酶分子表面的Lys和Gly分别突变为Arg和Ala,成功提高了该酶的稳定性。共构建22个突变体。初筛结果显示,大多数突变体酶活及稳定性较野生型相差不大,其中,K49R、K221R、G369A突变体显示出较好的催化性能。酶学性质测定结果表明,K221R突变体比酶活较野生酶提高20.3%;在50℃处理30 min,K49R、K221R和G369A的残余酶活较野生酶提高0.7倍、1.2倍和1.0倍。分子动力学模拟结果显示,突变体K221R、G369A的柔性区域较野生型减少,并且与周围氨基酸产生相互作用力,推测是其热稳定性增强的原因。（2）构建基因工程菌,建立全细胞催化生产β-丙氨酸工艺。研究比较了一次性加入高浓度底物、多次添加底物分批补料催化工艺,野生型菌株最佳补料次数是3次,转化生成β-丙氨酸1079.9 mmol·L-1,摩尔转化率为90.0%;K221R菌株和G369A菌株最佳补料次数为4次,转化生成β-丙氨酸分别为1512.2 mmol·L-1和1509.6 mmol·L-1,摩尔转化率分别达到94.5%和94.4%。（3）对K221R菌株进行5 L发酵罐高密度发酵实验。通过对诱导剂种类和浓度进行优化,确定最佳诱导剂浓度为终浓度0.8 mmol·L-1 IPTG。发酵53 h左右菌体量达到OD600=130,最高酶活为851.6 U·mL-1。采用高密度发酵菌株进行全细胞催化,生成β-丙氨酸1820.0 mmol·L-1,摩尔转化率达到91.0%。
Abstract
L-tian dong an suan α-tuo suo mei （L-aspartateα-decarboxylase,EC4.1.1.11,ADC）cui hua L-tian dong an suan tuo qu αsuo ji sheng cheng β-bing an suan 。β-bing an suan zai shi pin 、yi yao 、hua gong deng ling yu ju you an fan ying yong ,ge cheng fang fa zhu yao you hua xue ge cheng fa he sheng wu ge cheng fa 。xiang jiao yu hua xue ge cheng fa ,sheng wu ge cheng fa ju you fu chan wu shao ,cao zuo jian bian ,lu se huan bao deng you dian 。dan shi yong yu cui hua sheng cheng β-bing an suan de ADCmei huo pu bian pian di ,xian zhi le β-bing an suan de sheng wu fa da gui mo zhi bei 。ji yu ci ,ben yan jiu dui chi ni gu dao lai yuan ADCjin hang fen zi gai zao ,di sheng ji cui hua xing neng ,bing li yong quan xi bao cui hua fa zhi bei β-bing an suan 。zhu yao yan jiu jie guo ru xia :（1）yi ju shi re dan bai de an ji suan nei zai jin hua qu shi ,jiang wei yu mei fen zi biao mian de Lyshe Glyfen bie tu bian wei Arghe Ala,cheng gong di gao le gai mei de wen ding xing 。gong gou jian 22ge tu bian ti 。chu shai jie guo xian shi ,da duo shu tu bian ti mei huo ji wen ding xing jiao ye sheng xing xiang cha bu da ,ji zhong ,K49R、K221R、G369Atu bian ti xian shi chu jiao hao de cui hua xing neng 。mei xue xing zhi ce ding jie guo biao ming ,K221Rtu bian ti bi mei huo jiao ye sheng mei di gao 20.3%;zai 50℃chu li 30 min,K49R、K221Rhe G369Ade can yu mei huo jiao ye sheng mei di gao 0.7bei 、1.2bei he 1.0bei 。fen zi dong li xue mo ni jie guo xian shi ,tu bian ti K221R、G369Ade rou xing ou yu jiao ye sheng xing jian shao ,bing ju yu zhou wei an ji suan chan sheng xiang hu zuo yong li ,tui ce shi ji re wen ding xing zeng jiang de yuan yin 。（2）gou jian ji yin gong cheng jun ,jian li quan xi bao cui hua sheng chan β-bing an suan gong yi 。yan jiu bi jiao le yi ci xing jia ru gao nong du de wu 、duo ci tian jia de wu fen pi bu liao cui hua gong yi ,ye sheng xing jun zhu zui jia bu liao ci shu shi 3ci ,zhuai hua sheng cheng β-bing an suan 1079.9 mmol·L-1,ma er zhuai hua lv wei 90.0%;K221Rjun zhu he G369Ajun zhu zui jia bu liao ci shu wei 4ci ,zhuai hua sheng cheng β-bing an suan fen bie wei 1512.2 mmol·L-1he 1509.6 mmol·L-1,ma er zhuai hua lv fen bie da dao 94.5%he 94.4%。（3）dui K221Rjun zhu jin hang 5 Lfa jiao guan gao mi du fa jiao shi yan 。tong guo dui you dao ji chong lei he nong du jin hang you hua ,que ding zui jia you dao ji nong du wei zhong nong du 0.8 mmol·L-1 IPTG。fa jiao 53 hzuo you jun ti liang da dao OD600=130,zui gao mei huo wei 851.6 U·mL-1。cai yong gao mi du fa jiao jun zhu jin hang quan xi bao cui hua ,sheng cheng β-bing an suan 1820.0 mmol·L-1,ma er zhuai hua lv da dao 91.0%。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自江南大学的王超，发表于刊物江南大学2019-10-21论文，是一篇关于天冬氨酸脱羧酶论文,热稳定性论文,全细胞催化论文,丙氨酸论文,高密度发酵论文,江南大学2019-10-21论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自江南大学2019-10-21论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
标签：天冬氨酸脱羧酶论文; 热稳定性论文; 全细胞催化论文; 丙氨酸论文; 高密度发酵论文; 江南大学2019-10-21论文;