一种来源于红螺菌科细菌新型卤醇脱卤酶的克隆表达及其酶学性质鉴定

Expression and characterization of a novel halohydrin dehalogenase from Rhodospirillaceae bacterium

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摘要作为一类多功能生物催化剂,卤醇脱卤酶在手性β-取代醇和环氧化合物合成应用方面备受关注.目前催化功能较为清楚的卤醇脱卤酶不足40种,且绝大部分催化性能并不能满足科学研究和实际应用的要求,因此挖掘并鉴定更多的卤醇脱卤酶具有重要意义.本文克隆表达了来源于红螺菌科细菌Rhodospirillaceae bacterium中一个假定卤醇脱卤酶(HHDH-Ra)并对其催化特性以及酶学性质进行研究.将HHDH-Ra基因克隆到表达宿主大肠杆菌Escherichia coli BL21 (DE3),结果显示目的蛋白为可溶性表达.底物特异性研究显示HHDH-Ra对1,3-二氯-2-丙醇(1,3-DCP)和4-氯-3-羟基丁酸乙酯(CHBE)具有良好的特异性.以1,3-DCP为反应底物获得HHDH-Ra的最适pH和最适温度分别为8.0和30℃.pH稳定性结果显示HHDH-Ra在pH 6.0-8.0具有较好的稳定性且经过100 h处理以后仍能保持70％左右的酶活.温度稳定性结果显示HHDH-Ra在30℃、40℃条件下的半衰期为60 h,且当温度提高到50℃时,该酶的半衰期仍有20 h,远高于已报道的酶.因此,来源于Rhodospirillaceae bacterium新型卤醇脱卤酶具有较好的温度、pH稳定性以及催化活性,在合成关键化学、医药中间体中具有一定的应用潜力.