干酪乳杆菌L-乳酸脱氢酶突变体在毕赤酵母中的表达及其不对称还原苯丙酮酸

为提高L-苯乳酸(L-phenyllactic acid,L-PLA)的生产效率,以干酪乳杆菌Lactobacillus casei L-乳酸脱氢酶突变体L-Lc LDH1Q88A/I229A为研究对象,实现其在毕赤酵母Pichia pastoris GS115中的分泌表达,并与葡萄糖脱氢酶SyGDH偶联,构建并优化体外辅酶循环体系,不对称还原苯丙酮酸(Phenylpyruvate,PPA)制备L-PLA。结果显示,毕赤酵母重组酶re Lc LDH1Q88A/I229A的表观分子量为36.8 kDa,比活力为270.5 U/mg,是原酶的42.9倍。在40℃,初始pH为5.0,底物PPA、辅酶NAD+和葡萄糖浓度分别为100、2和120mmol/L,SyGDH和re Lc LDH1Q88A/I229A添加量分别为1和10U/mL的最优条件下,L-PLA的产率可达99.8%,对映体过量(ee)值99.9%,时空产率和平均转化率分别高达9.5 g/(L·h)和257.0 g/(g·h)。结果表明,re Lc LDH1Q88A/I229A在不对称还原PPA制备L-PLA中生产效率高,具有工业应用的潜力。     

定点突变提高环氧化物水解酶AuEH2催化对甲基苯基缩水甘油醚的对映选择性*

环氧化物水解酶可催化外消旋环氧化物的动力学拆分或对映归一性水解制备手性环氧化物或邻二醇,具有广阔的应用前景.为提高宇佐美曲霉环氧化物水解酶 (AuEH2) 催化外消旋对甲基苯基缩水甘油醚 (rac-pMPGE) 的对映体选择率 (E).通过分子动力学模拟 (MD) 选取相互作用频率最高的位点A250替换为其他19种氨基酸;选取对映选择性显著提高的突变体测定其动力学参数 (K_m和k_cat) 及区域选择性系数 (β_S和β_R),并利用重组大肠杆菌全细胞拆分rac-pMPGE.突变体AuEH2^A250H的E值从12.7提高至38.4,重组菌比活力为51.9U/g湿细胞;其水解 (S)-pMPGE的k_cat/K_m从10.0mmol/(L·s)提高至12.8 mmol/(L·s),而水解 (R)-pMPGE的k_cat/K_m从1.13mmol/(L·s)降低至0.35mmol/(L·s);全细胞拆分20mmol/L rac-pMPGE获得 (R)-pMPGE的ee_s为>99%,产率从33.0% 提高至40.7%.A250位点的突变对AuEH2的对映选择性和酶活力具有显著影响;高对映选择性的AuEH2突变体在制备高光学纯的 (R)-pMPGE中具有应用潜力.