| 来源于泗阳鞘氨醇杆菌的聚磷酸激酶的克隆表达及在ATP再生系统中的应用 |
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| 引用本文： | 黄欣,李益民,杜聪,袁文杰.来源于泗阳鞘氨醇杆菌的聚磷酸激酶的克隆表达及在ATP再生系统中的应用[J].生物工程学报,2022,38(12):4669-4680. |
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| 作者姓名： | 黄欣 李益民 杜聪 袁文杰 |
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| 作者单位： | 大连理工大学 生物工程学院, 辽宁 大连 116024;大连理工大学 生物工程学院, 辽宁 大连 116024;大连理工大学 宁波研究院, 浙江 宁波 315000 |
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| 基金项目： | 中央高校基本科研业务费专项资金(DUT21YG130)；中国博士后基金(2021M690518) |
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| 摘 要： | 聚磷酸激酶(polyphosphate kinase,PPK)在体外催化合成ATP的反应中有着重要作用。为寻找能利用短链聚磷酸盐(polyphosphate,polyP)为底物高效合成ATP的聚磷酸激酶，本文以来源于泗阳鞘氨醇杆菌(Sphingobacterium siyangensis)的聚磷酸激酶(PPK2)为研究目标，利用pET-29a构建重组质粒，在大肠杆菌(Escherichia coli)BL21(DE3)中表达，并将其作为ATP再生系统的关键酶与l-氨基酸连接酶(YwfE)联用生产丙谷二肽(Ala-Gln)。ppk2长度为810bp，编码270个氨基酸；SDS-PAGE结果表明PPK2为可溶性表达，分子量为29.7kDa。对PPK2的最适反应条件进行了优化，结果发现其在22–42℃、pH7–10的范围内均可以保持较好活性，且在37℃、pH为7、镁离子(Mg2+)浓度为30mmol/L、底物ADP与六偏磷酸钠浓度分别为5mmol/L和10mmol/L时酶活最大，在0.5h时ATP产率可以达到理论值的60%以上。作为模式反应体系，当PPK2与YwfE联用生产Ala-Gln时，达到与直接添加ATP相同的效果。此聚磷酸激酶作为ATP再生系统具有较好的适用性，适用的温度和pH范围广，且能以廉价易得的短链polyP为底物高效合成ATP，为依赖ATP的催化反应体系的能量再生提供了新酶的来源。
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| 关 键 词： | 泗阳鞘氨醇杆菌 聚磷酸激酶 ATP再生 双酶偶联 二肽 |
| 收稿时间： | 2022/4/19 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2022/6/6 0:00:00 |
Expression of polyphosphate kinase from Sphingobacterium siyangensis and its application in ATP regeneration system |
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| HUANG Xin,LI Yimin,DU Cong,YUAN Wenjie.Expression of polyphosphate kinase from Sphingobacterium siyangensis and its application in ATP regeneration system[J].Chinese Journal of Biotechnology,2022,38(12):4669-4680. |
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| Authors: | HUANG Xin LI Yimin DU Cong YUAN Wenjie |
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| Institution: | School of Bioengineering, Dalian University of Technology, Dalian 116024, Liaoning, China; School of Bioengineering, Dalian University of Technology, Dalian 116024, Liaoning, China;Ningbo Research Institute, Dalian University of Technology, Ningbo 315000, Zhejiang, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | Sphingobacterium siyangensis polyphosphate kinase ATP regeneration double enzyme coupling dipeptide |
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