苯丙氨酸解氨酶(PAL)的生产:适用于L-苯丙氨酸商品化生产的酵母菌株的分离与评价

含有苯丙氨酸解氨酶的微生物已从各种自然环境中分离得到,以L—苯丙氨酸和t—苯丙烯酸盐为底物对丙氨酸解氨酸双向酶活性初步筛选出最好的21株,其中的12株对细胞总产量和来丙氨酸解氨酶活性进行了比较,并选出7株来作了在各种培养基中的PAL诱导程度的试验.根据上述的筛选,对分离株SPA10(已鉴定为Rh-odotorula rudra)的最适条件进行了筛选,在28℃和pH5.0是最适的生长条件,但细胞的苯丙氨酸解氨酶活性已表明在亚适生长温度(36℃)和pH(8.0)时较高。当机体在有各种糖和铵离子的条件下生长时,苯丙氨酸解氨酶的合成受到抑制,控制发酵条件能使苯丙氨酸解氨酶的合成发生在最大生物量水平,在糖耗尽时出现.到达最大合成之后,短时间内细胞内苯丙氨酸解氨酶迅速失活,若补充D.L—异亮氨酸和低浓度D.L—本丙氨酸,改变发酵温度,能使酶催化发酵稳定在100小时以上.上述结果证明了SPA10分离株从反式来丙烯酸生产L—苯丙氨酸进行商业化生产是可行的.     

几种效应物对苯丙氨酸解氨酶稳定性的影响

为了对利用苯丙氨酸解氨酶（PAL）转化肉桂酸生成L-苯丙氨酸的生物转化反应条件进行优化,采用添加效应物的方法来提高苯丙氨酸解氨酶的稳定性,通过单因素实验研究了谷氨酸钠,海藻酸钠,聚乙二醇,甘油,锌粉,氮气等对PAL的稳定性影响,通过正交实验和方差分析,确定在转化液中添加1.0g/L锌粉和20g/L谷氨酸钠作为效应物,L-苯丙氨酸积累浓度提高55%,该两种效应物对PAL的稳定性增加显著。     

反应条件下苯丙氨酸解氨酶的活力稳定性

在苯丙氨酸解氨酶(PAL)的作用下由肉桂酸和氨合成L-苯丙氨酸(L-Phe)是酶法合成该氨基酸的重要途径,国外已利用该途径进行L-苯丙氨酸的工业生产,但是该过程仍存在着转化率低和酶活力稳定性差的问题。为解决这些问题,有必要在现有基础上开展提高酶活力稳定性的研究。     

用木瓜蛋白酶及固定化木瓜蛋白酶拆分DL-苯丙氨酸

为了将手性化合物D-苯丙氨酸和L-苯丙氨酸进行分离,利用木瓜蛋白酶及固定化木瓜蛋白酶催化的方法对其拆分．试验结果表明,用DL-苯丙氨酸合成N-乙酰-DL-苯丙氨酸,得率为88.7％．木瓜蛋白酶、海藻酸钠 壳聚糖固定化木瓜蛋白酶(IPSAC)、尼龙布固定化木瓜蛋白酶(IPN)催化合成N-乙酰-L-苯丙氨酰苯胺时,对催化合成过程影响最大的因素分别是溶液中的离子强度、溶液中的离子强度、反应温度;溶液中的离子强度与pH对合成的影响较大．本试验得出分别用木瓜蛋白酶、IPSAC、IPN催化合成N-乙酰-L-苯丙氨酰苯胺的3个最佳方案;用此3个方案合成时,产率分别为61.2%、54.7%、36.3%．N-乙酰-L-苯丙氨酰苯胺水解生成L-苯丙氨酸,产率59.2%,光学纯度为96.6％．N-乙酰-D-苯丙氨酸水解生成D-苯丙氨酸,产率61.7%,光学纯度为95.7％．     

粘红酵母产L-苯丙氨酸解氨酶发酵培养基的优化

通过单因子和正交试验 ,对粘红酵母产 L -苯丙氨酸解氨酶 ( PAL )培养基进行优化 ,L-苯丙氨酸的积累浓度可以从 2 .0 g/1 0 0 ml提高到 3 .3 g/1 0 0 ml,最终得到了 L-苯丙氨酸解氨酶发酵的最适条件     

粘红酵母产L-苯丙氨酸解氨酶的条件和酶法合成苯丙氨酸的研究

研究了粘红酵母(Rhodotorula glutinis)中L-苯丙氨酸解氨酶(PAL)(EC4.3.1.5)的产酶条件及用此酶把反式肉桂酸转化成苯丙氨酸的条件.结果表明,在下列培养基(g/L)及培养条件下PAL的活力较高:酵母膏10.0,蛋白胨10.0,NaCl5.0,KH_2PO_4 0.5,苯内氨酸0.5,(NH_4)_2SO_41.0,葡萄糖5.0,pH6.0—6.5,培养温度为30℃.转化过程中,[NH_4~+]对初速度的影响符合米氏方程,其K_m和V_(max)分别为16.85mol/L和5.96 g·L~(-1)·h~(-1),最适pH为10.0.底物肉桂酸对反应初速度的影响,在低浓度时有激活作用,在高浓度下则有抑制作用.肉桂酸转化为苯丙氨酸的转化率在60.0%以上.     

β—环糊精对苯丙氨酸解氨酶反应影响的研究

在含有较高浓度底物反式肉桂酸（ｔｒａｎｓ－ｃｉｎｎａｍｉｃ ａｃｉｄ,ＣＡ）和氨反应介质中,研究了β－环糊精（β－ＣＤ）对红醇母苯丙氨酸解氨酶（Ｐｈｅｎｙｌａｌａｎｉｎｅ ａｍｍｏｎｉａ－ｌｙａｓｅ,ＰＡＬ,ＥＣ４．３．１．５）催化反应的影响。加入适量β－ＣＤ可以克服高浓度ＣＡ对ＰＡＬ活性的抑制作用,显著增加产物Ｌ－苯丙氨酸（Ｌ－ｐｈｅ）的产量,β－ＣＤ最适用量随ＣＡ浓度升高而增加,其摩尔数量约为     

植物苯丙氨酸解氨酶基因的研究进展

苯丙氨酸解氨酶(phenylalanineammonia-lyase,PAL)是连接植物初级代谢和苯丙烷类代谢、催化苯丙烷类代谢第一步反应的酶。综述植物PAL基因的研究进展,主要包括PAL基因的结构特点、表达特点和PAL基因表达的调控机制,并指出今后对PAL基因的研究方向。     

苯丙氨酸解氨酶

苯丙氨酸解氨酶由四个亚基组成,含两个脱氢丙氨酸残基。植物酶具有内在不稳性,由多种同工酶组成。酶催化过程中发生构象变化,底物经过负碳离子中间体完成反应。该酶并非是二单体负协同变构酶。一级结构表明,酶以无规则卷曲结构为主。酵母基因约2.7kb,有六个内含子,编码75kD_a肽。植物酶由多基因编码,有一个内含子,编码78kD_a肽。启动子部位有两个富含A、C碱基的序列,为胁迫作用基因活化因子结合部位。     

培养条件对离体丹参根苯丙氨酸解氨酶和多酚氧化酶活性的影响

以2年生丹参离体根为材料,研究了反应液pH、反应时间和材料预培养时间以及苯丙氨酸、肉桂酸和阿魏酸溶液处理对根中苯丙氨酸解氨酶(PAL)和多酚氧化酶(PPO)活性的影响.结果表明:(1)PPO和PAL的最适反应pH分别为6.0和8.8,反应时间分别为30 min和60 min,最适预培养时间为10~12 h.(2)苯丙氨酸处理能抑制PAL活性,且在0.062 5 mmol·L-1时抑制作用最大,但随浓度增加无规律性变化;浓度低于1.0 mmol·L-1的苯丙氨酸处理能提高PPO的活性,且在0.062 5 mmol·L-1时促进作用最强.(3)不同浓度肉桂酸均能抑制PAL活性,并在0.125 mmol·L-1时抑制作用最大,且低浓度(≤0.125 mmol·L-1)的影响比高浓度(≥0.25 mmol·L-1)更大;低浓度肉桂酸(≤0.25 mmol·L-1)处理能提高PPO的活性并在0.25 mmol·L-1时达最大值,而在0.25~2.0 mmol·L-1浓度范围内肉桂酸对PPO活性的抑制作用随浓度的升高而增强.(4)阿魏酸对PAL表现出产物反馈抑制作用,并在0.125 mmol·L-1时抑制作用最大,但对PPO的活性有促进作用,且在0.5 mmol·L-1时PPO活性最高.可见,离体丹参根的苯丙氨酸解氨酶和多酚氧化酶活性测定有其适宜的pH、反应时间和与培养时间,苯丙氨酸、肉桂酸和阿魏酸溶液对2种酶活性的影响不同且浓度间有差异.     

由D、L-苯丙乳酸盐消旋混合物酶法生产L-苯丙氨酸

本文研究了在酶膜反应器中由D.L苯丙乳酸盐消旋混合物生产L-苯丙氨酸。反应的第一步消旋混合物在羟基异己酸脱氢酶作用下,脱氢生成本丙酮酸;第二步苯丙酮酸在苯丙氨酸脱氨酶作用下,还原胺化成L-苯丙氨酸。从化学计量来看,上述两步反应均需要辅酶参加。第一步需要NAD,第二步需要NADH,在此反应中,辅酶可以直接再生而起到催化作用。由于铺酶被共价结合到聚乙二醇—2000上,所以铺酶就类似于其它三种酶一样保留在反应器中。为了由D.L-本丙乳酸盐能不断连续地生产L-苯丙氨酸,我们设计了反应动力学及反应器体系模型。按照上述模型,我们可以计算出反应器中三种酶的最适比率,辅酶的最适浓度,以及投料中苯丙酮酸的最适浓度。采用这一程序,我们用底物浓度为50mM D.L-苯芮乳酸盐,可获得28克/升L-苯丙氨酸。     

纯化苯丙氨酸解氨酶的亲和层析法

苯丙氨酸解氨酶(PAL)是植物体内苯丙烷类代谢的关键酶,与植物体内一些重要的次生物质——木质素、异黄酮类植保素、黄酮类色素等的合成密切有关,因此在细胞分化、病理生理等研究中可作为生理指标。     

麻疯树苯丙氨酸解氨酶启动子的克隆和表达载体的构建

苯丙氨酸解氨酶（phenylalanine ammonia lyase, PAL）是苯丙烷类代谢途径的关键酶,催化苯丙氨酸转化为肉桂酸,促进黄酮、香豆素等次生代谢物的生成。本文根据已克隆的麻疯树苯丙氨酸解氨酶基因JcPAL的序列设计引物,通过DNA步移技术,克隆出长度为1 334 bp的JcPAL基因起始密码子上游序列。序列分析显示其不仅具备CAAT、TATA盒这些保守元件,而且包含多种胁迫诱导元件,特别是在序列中发现一些苯丙氨酸解氨酶特有的元件。为了鉴定JcPAL基因的启动子元件,分别将长度不同的5′端侧翼区缺失体定向插入载体pBI121中, 取代原有的CaMV35S启动子,构建了4个驱动报告基因GUS的植物表达载体。     

荞麦中苯丙氨酸解氨酶活力与黄酮含量的关系（简报）

荞麦幼苗及幼苗不同器官中的黄酮含量随着苯丙氨酸解氨酶(PAL)活力的变化而变化。X射线处理可增强荞麦幼苗中苯丙烷类代谢途径,致使黄酮含量提高。     

红花石蒜苯丙氨酸解氨酶催化合成N-甲基-L-苯丙氨酸（英文）

【背景】N-甲基-L-苯丙氨酸是一种N-烷基化芳香氨基酸,是重要的手性合成单元/中间体/组成成分,在医药、农业、食品等领域有重要应用价值的代谢产物中广泛存在。N-烷基化芳香氨基酸的合成与制备仍具有巨大的挑战。【目的】在研究加兰他敏的生物合成过程中,我们从产加兰他敏的红花石蒜中克隆并表征苯丙氨酸解氨酶LrPAL3。LrPAL3催化区域及对映选择性的氢胺化反应得到L-苯丙氨酸。通过生物信息学分析,推测LrPAL3可能催化反式-肉桂酸的一步N-甲基胺化反应得到N-甲基-L-苯丙氨酸。【方法】将反式-肉桂酸与甲胺,以及表达LrPAL3的大肠杆菌全细胞一起孵育。HPLC-DAD及HRESIMS分析表明,上述反应产物为N-甲基-苯丙氨酸。为确定该产物的立体构型,将上述催化反应放大,通过分离纯化得到该酶催化反应产物。【结果】该化合物的氢谱数据及比旋光数据与N-甲基-L-苯丙氨酸标准品的数据一致。由此说明,LrPAL3能够催化反式-肉桂酸和甲胺发生N-烷基胺化反应,区域和立体专一性地生成N-甲基-L-苯丙氨酸。【结论】本研究为手性N-烷基氨基酸的不对称合成提供了一种全新的绿色、高效生物催化剂。通过对LrPAL3的蛋白质定向进化及代谢工程,将会进一步扩展LrPAL3的催化反应范围,以多种N-烷基胺类及取代的苯基丙烯酸为底物,实现手性N-烷基-芳基氨基酸的高效区域及立体选择性生物合成。     

酵母全细胞苯丙氨酸鲜氨酶（PAL）活性的紫外分光光度测定法

本文报告以L-苯丙氨酸 (L-phe) 为底物,酵母全细胞作酶源,酶促生成产物反式-肉桂酸 (t-Ca)测定苯丙氨解氨酸 (PAP,EC_(4.3.1.5) 活性的紫外分光光度法。测定程序包括标准物质t-Ca的加样试验,绝对回收率试验,线性回归分析的整套定量分析研宄步骤,建立了一套经过修改的Kalghatgi和Subba Rao(1975) PAL 活性测定法。此法具有良好的准确度和精密度,已经用于评价具有PAL活性的酵母菌株在液体培养物中细胞生长和PAL活性形成的时间过程研究。     

深红酵母转化反式肉桂酸生成L-苯丙氨酸的研究

研究了深红酵母Ａｓ２．２７９产生Ｌ－苯丙氨酸解氨酸（ＰＡＬ）的条件、转化反式 桂酸（ｔＣａ）生成Ｌ－苯丙氨酸（Ｌ－Ｐｈｅ）的条件以及几种因素对ＰＡＬ稳定性的影响,结果表明,最佳转化条件为：１．０％ｔ－Ｃａ,８ｍｏｌ／Ｌ氨,ｐＨ１０．０,３０℃。在转化液中加入还原剂和充入Ｎ２有利于提高酶的稳定性,在此条件下可一次转化６４％的ｔ－Ｃａ,保留６０％的酶活。生成Ｌ－Ｐｈｅ浓度为５．８ｇ／Ｌ。     

D-氨基酰化酶拆分D,L-苯丙氨酸制备D-苯丙氨酸

进行了以D,L-苯丙氨酸为原料经D-氨基酰化酶制备D-苯丙氨酸的研究。乙酰-D,L-苯丙氨酸浓度为0.5mol.L-1,给酶量为3×104U.L-1时,24 h拆分率可达到97%。采用阳离子交换树脂进行了拆分液中的D-苯丙氨酸的分离,D-苯丙氨酸的收率为95.4%。采用醋酸酐作为催化剂,在145℃的条件下,乙酰-L-苯丙氨酸可以消旋成乙酰-D,L-苯丙氨酸继续拆分。     

生长调节剂对离体银杏叶苯丙氨酸解氨酶活性的影响

用6种生长调节剂诱导离体银杏(Ginkgo biloba Linn.)叶苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性,结果表明:300mg·L-1ETP诱导作用最强,其动态诱导在处理4 h后最高;40 mg·L-1 2,4-D诱导效果最强,并有2个明显的诱导高峰;200mg·L-1CCC诱导作用最强,在处理8 h后出现诱导高峰;除100mg·L-1IAA处理组的酶活性比对照低外,其他浓度的IAA处理均比对照高,诱导作用最强的是70 mg·L-1IAA处理;除了100mg·L-1ABA处理使酶活性略有降低外,其他浓度的ABA处理都能诱导酶活性升高,以75 mg·L-1ABA诱导能力最强,在处理4 h后酶活性最大;4个浓度的GA处理中,仅75 mg·L-1GA处理组的酶活性高于对照,处理8 h后酶活性达到最大.结果说明诱导效果从高至低依次为:乙烯利(ETP)、2,4-D、矮壮素(CCC)、吲哚乙酸(IAA)、脱落酸(ABA)、赤霉素(GA).