换一批转氨酶新酶的挖掘、表征及在2-氨基丁酸生物转化中的应用
Exploration,Characterization,and Application of Transaminase New Enzymes in the Biocatalytic Conversion of 2-aminobutyric Acid
摘要[目的]通过挖掘高性能转氨酶和引入丙酮酸代谢酶形成催化级联体系抑制逆反应活性,提升产物L-2-氨基丁酸转化水平.[方法]利用基因挖掘技术在数据库中对转氨酶进行大规模挖掘,以2-酮丁酸作为底物,筛选高效转氨酶,并对新酶进行生化分析,表征酶学性质,通过建立全细胞生物转化和催化级联体系调控反应平衡,减缓逆反应水平,提升产物转化率.[结果]从数据库中发现了源自大肠杆菌的Ec4a转氨酶,以2-酮丁酸为底物,Ec4a的最适温度为45℃,最适pH值为9.0,比酶活1.25 U/mg,酶蛋白的熔融温度(Tm值)为68.2℃.酶蛋白在55℃和70℃下的酶活半衰期分别为321 min和150 min.在pH 8.5的条件下孵育6 h相对酶活剩余59%.在全细胞催化体系中两种底物最佳的浓度比为1∶1.分别以30 mmol/L的2-酮丁酸和30 mmol/L的L-Ala为底物,在菌体为OD600=10的条件下,2-氨基丁酸的转化率为37.5%.引入枯草芽胞杆菌乙酰乳酸合成酶(Bsalss)可以消耗副产物丙酮酸抑制逆反应,形成体外级联后相同全细胞催化体系下,转化率提高至61.4%.[结论]挖掘到稳定性好的转氨酶Ec4a,建立并优化2-氨基丁酸的全细胞生物转化体系,并通过引入Bsalss构建级联体系提高转化率至61.4%.
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关键词
转氨酶L-2-氨基丁酸酶学性质生物催化逆反应消除transaminaseL-2-aminobutyric acidenzymatic propertiesbiocatalysisreverse reaction elimination
栏目名称
DOI
10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-0223
发布时间
2025-12-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
基金项目
国家自然科学基金（32171420）
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