新颖微生物低温酯酶EstP8的酶学性质研究与在手性催化中的应用

Functional Characterization of a Novel Microbial Psychrophilic Lipase and Its Utilization in Stereo-Selective Biocatalysis

摘要从假单胞菌Pseudonocardia antitumoralis HUP007基因组中克隆了一个1 041bp的酯酶基因EstP8,编码的蛋白具有377个氨基酸残基.在E.coli BL21(DE3)中实现酯酶EstP8的高效异源表达和纯化.EstP8为脂肪酶家族Ⅳ中的一员,具有HGGG保守序列.EstP8最适底物为对硝基苯酚乙酸酯(p-NPO),最适温度和pH分别为50℃和8.0.EstP8催化p-NPO水解反应的活性、Vmax和Km分别达到105.19U/mg、89.4μM/min、1.144mM.EstP8在pH7.0～8.0范围内具有良好的pH稳定性;在4℃时,酯酶相对活力为41.78％,在10 ～40℃内具有很好温度稳定性.EstP8对大部分金属离子有很好的耐受性,低浓度的Cu2+、Mn2+、Zn2+对该酶的活性有激活作用.辛烷、庚烷、甲苯、丙酮、DMF等有机溶剂对EstP8的活性同样具有激活作用.酯酶EstP8还可以通过水解拆分高效地制备手性(R)-1-苯基乙醇;添加有机溶剂可以很好地促进该酯酶的光学选择性和产率,在共溶剂甲苯的存在下,所制备的(R)-1-苯基乙醇的e.e.和产率可达91％和18％;在共溶剂DMSO的存在下,所制备的(S)-乙酸苏合香酯的e.e.和产率可达98％和60％.酯酶EstP8在手性生物催化等诸多工业领域有很好的应用潜力.