石油热袍菌来源的塔格糖4-差向异构酶在大肠杆菌中的重组表达及全细胞固定化研究

Recombinant Expression and Whole-Cell Immobilization of Tagatose 4-Epimerase from Thermotoga petrophila in Escherichia coli

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摘要D-塔格糖是一种具有多种生理功能的稀少糖,但其现有生物制备方法存在底物成本高、供应不稳定等缺陷.来源于石油热袍菌(Thermotoga petrophila)的塔格糖酮酸3-差向异构酶(tagaturonate 3-epimerase)经过分子改造后,能够以D-果糖为底物经差向异构反应合成D-塔格糖,该突变体被命名为塔格糖4-差向异构酶(tagatose 4-epimerase,T4E).作者通过在T4E的N端添加T7 tag,使其在大肠杆菌(Escherichia coli,E.coli)BL21(DE3)中成功表达并测定了T4E的酶学性质,优化了T4E催化D-果糖合成D-塔格糖的生物转化条件,同时对异源表达T4E的E.coli BL21(DE3)重组细胞进行硅藻土-海藻酸钠固定化研究.结果表明,在最适条件下,以300 g/L的D-果糖为底物,反应4 h后其平衡转化率可达25%.与游离细胞中的T4E相比,经全细胞固定化后的T4E热稳定性显著提高,可连续反应7个批次,具有较高的工业应用价值.