苏氨酸醛缩酶的催化机理、分子改造及合成应用

苏氨酸醛缩酶催化醛和甘氨酸羟醛缩合,一步反应即可构建产物β-羟基-α-氨基酸的两个手性中心,从原子经济性和环境影响角度,是非常具有潜力的绿色合成光学纯β-羟基-α-氨基酸的方式之一。多个不同生物来源的苏氨酸醛缩酶得到分离和表征,较低的β-碳立体选择性以及反应过程中动力学和热力学控制难题,使其在合成应用中面临很大挑战。文中综述了近年来苏氨酸醛缩酶在基因挖掘、催化机理、高通量筛选与分子改造、合成应用等方面的研究进展,旨在为进一步研究提供参考。     

基于学科前沿案例的“食品酶学和酶工程”教学改革与实践

食品酶学与酶工程是食品类专业的一门重要专业课程,内容涵盖酶学基础理论、酶工程技术以及酶在食品工业中的应用。针对当前教学内容与学科前沿存在知识差距,本课程精心挖掘学科前沿案例,不断调整优化课程内容,让学生所学能够与时俱进。以学科前沿案例的主题讨论为切入点,探索了成果导向教学(outcome-basededucation,OBE)理念下的问题导向学习(problem-based learning,PBL)教学模式,强化师生互动和生生互动,提高学生的积极性和参与度。构建多元化考核方式,侧重评价学生的学习过程中的表现。课程教学改革实现夯实基础知识和拓展学科前沿的双管齐下,培养了学生分析问题、设计解决方案、团队协作等方面能力,可为食品酶学与酶工程及相关课程的教学改革提供启发与思考。     

一种来源于Burkholderia phytofirmans PsJN的ω-转氨酶的表达纯化及性质分析

ω-转氨酶(ω-transaminase)可以通过手性拆分和不对称合成的催化反应来获得光学纯的手性胺类化合物和非天然氨基酸,在医药中间体合成中是一种重要的生物催化剂。采用基因挖掘技术,在基因组数据库中获得一个来自伯克氏菌Burkholderia phytofirmans Ps JN的ω-转氨酶基因(hbp),将该基因在大肠杆菌BL21(DE3)中克隆、表达,利用镍柱亲和层析将该酶(HBP)进行纯化并研究了其酶学性质和底物谱。结果表明,以β-苯丙氨酸(β-Phe)为氨基供体、丙酮酸为氨基受体,HBP具有较高的活力(33.80 U/mg)和立体选择性;其最适温度为40℃左右,最适p H在8.0–8.5之间。研究过程中,建立了一种简便快捷的紫外吸收法来检测β-Phe的脱氨反应,证明了该反应的热力学平衡性质。底物谱研究表明HBP可以以β-Phe及其衍生物为氨基供体。结果表明HBP能够有效地手性拆分rac-β-Phe及其衍生物,转化率在50%左右,ee99%。