Sortase A介导的(S)-羰基还原酶Ⅱ寡聚体高效立体选择性转化(S)-苯基乙二醇 |
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引用本文: | 李坤鹏,张荣珍,李静,刘海燕,周丽仙,李利宏,李尧慧,辜杨,汪金珠,邵佳佳,全铭沁,仇子玉,徐岩.Sortase A介导的(S)-羰基还原酶Ⅱ寡聚体高效立体选择性转化(S)-苯基乙二醇[J].微生物学报,2017,57(12):1853-1864. |
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作者姓名: | 李坤鹏 张荣珍 李静 刘海燕 周丽仙 李利宏 李尧慧 辜杨 汪金珠 邵佳佳 全铭沁 仇子玉 徐岩 |
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作者单位: | 江南大学生物工程学院, 教育部工业生物技术重点实验室, 江苏 无锡 214122,江南大学生物工程学院, 教育部工业生物技术重点实验室, 江苏 无锡 214122,江南大学生物工程学院, 教育部工业生物技术重点实验室, 江苏 无锡 214122,江南大学生物工程学院, 教育部工业生物技术重点实验室, 江苏 无锡 214122,江南大学生物工程学院, 教育部工业生物技术重点实验室, 江苏 无锡 214122,江南大学生物工程学院, 教育部工业生物技术重点实验室, 江苏 无锡 214122,江南大学生物工程学院, 教育部工业生物技术重点实验室, 江苏 无锡 214122,江南大学生物工程学院, 教育部工业生物技术重点实验室, 江苏 无锡 214122,江南大学生物工程学院, 教育部工业生物技术重点实验室, 江苏 无锡 214122,江南大学生物工程学院, 教育部工业生物技术重点实验室, 江苏 无锡 214122,江南大学生物工程学院, 教育部工业生物技术重点实验室, 江苏 无锡 214122,江南大学生物工程学院, 教育部工业生物技术重点实验室, 江苏 无锡 214122,江南大学生物工程学院, 教育部工业生物技术重点实验室, 江苏 无锡 214122 |
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基金项目: | 国家自然科学基金(31370100,31670070);江苏省六大人才高峰高层次人才项目(2015-SWYY-010);中央高校基本科研业务费专项资金(JUSRP51409B);教育部新世纪优秀人才(NCET-13-0833);高等学校学科创新引智计划(111-2-06) |
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摘 要: | 【目的】以金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)的sortase A为"分子订书机",用于(S)-羰基还原酶Ⅱ分子之间的连接,获得催化功能与稳定性增强的氧化还原酶寡聚体,高效催化2-羟基苯乙酮,合成(S)-苯基乙二醇。【方法】从S.aureus基因组中克隆sortase A基因,在大肠杆菌中表达,通过镍柱和凝胶层析纯化重组酶,获得纯酶sortase A。通过基因工程手段在(S)-羰基还原酶Ⅱ的C末端添加GGGGSLPETGG序列,蛋白纯化获得(S)-羰基还原酶Ⅱ-GGGGSLPETGG,摸索了sortase A催化(S)-羰基还原酶Ⅱ-GGGGSLPETGG的分子连接,形成(S)-羰基还原酶Ⅱ寡聚体的最佳条件,并研究了寡聚体酶学性质及生物转化(S)-苯基乙二醇的效率。【结果】(S)-羰基还原酶Ⅱ寡聚体比酶活力为38.5 U/mg,比原始型(S)-羰基还原酶Ⅱ提高了6倍,最适反应温度为50°C,最适pH为6.0,在50°C放置1 h后酶活仍旧保持90%以上;蛋白质变性实验结果显示,(S)-羰基还原酶Ⅱ寡聚体的变性温度为60.1°C,比原始酶提高了10°C;生物转化结果显示(S)-羰基还原酶Ⅱ寡聚体在3 h内完全转化5 g/L 2-羟基苯乙酮,产生光学纯度为100%的(S)-苯基乙二醇,相比于重组大肠杆菌(S)-羰基还原酶Ⅱ全细胞催化时间缩短了16倍。【结论】本研究首次将sortase A应用于氧化还原酶的分子连接,显著提高了酶的催化效率和热稳定性,表明sortase在手性催化中有很大的潜在应用价值。
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关 键 词: | Sortase A 分子连接 寡聚体 氧化还原酶 手性催化 |
收稿时间: | 2016/12/29 0:00:00 |
修稿时间: | 2017/3/15 0:00:00 |
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