用基因工程菌酶法和化学法制备-D-对羟基苯甘氨酸(英文)

D 对羟基苯甘氨酸 (D p HPG)是制备羟氨苄青霉素、羟氨苄头孢菌素和羟氨唑头孢菌素等β 内酰胺类抗生素的重要中间体 ,同时它也用于多种多肽类激素及农药的合成 .在D 对羟基苯甘氨酸的多种制备方法中 ,生物酶转化法具有原料易得、工艺简单、耗能少、产率高、成本低、光学纯度好、三废污染少等优势 .为利用生物酶转化法制备D 对羟基苯甘氨酸 ,首先用尿素、乙醛酸和苯酚合成底物D ,L 对羟基苯海因 ,然后利用D 海因酶基因工程菌E .coliBL2 1 pMD T7 dht细胞作酶源 ,进行底物D ,L 对羟基苯海因到中间体N 氨基甲酰 D 对羟基苯甘氨酸的酶法转化 ,最后用化学法将N 氨基甲酰 D 对羟基苯甘氨酸进一步转化为D 对羟基苯甘氨酸 .结果表明 ,底物D ,L 对羟基苯海因的收率为 60 % .8L体积的发酵小试实验表明 ,发酵 12h ,工程菌E .coliBL2 1 pMD T7 dht的海因酶活力为 30 0 0U L ,SDS 聚丙烯酰胺凝胶电泳薄层扫描结果显示海因酶表达量约占菌体总可溶性蛋白质的 60 % ,菌体收率为 6% .8L体积的海因酶转化实验表明 ,在 4 %底物D ,L 对羟基苯海因和 1%菌体 (湿重 )pH 9 0情况下 ,反应 5h ,D ,L 对羟基苯海因的转化率可达 96% .在酸性条件下 ,用NaNO2 将N 氨基甲酰 D 对羟基苯甘氨酸转化为D 对羟基苯甘氨酸 ,反应 2h ,转     

海因酶研究新进展

海因酶在生产手性药物中间体D-氨基酸上具有广泛的应用价值。全面综述了海因酶的研究历史、分类、进化和酶学性质;总结了产海因酶的茵种筛选和产酶条件、D-海因酶的纯化、微生物海因酶基因的克隆及其在大肠杆茵中的表达等技术;阐述了酶法合成D-(-)-对羟基苯甘氨酸的工艺条件。     

"重组酶法生产D-对羟基苯甘氨酸"成果通过专家鉴定

中科院上海生命科学研究院植物生理生态研究所分子微生物学开放实验室主持的国家“863”计划项目“半合成β-内酰胺类抗生素相关工业用酶的研究”课题中的“重组酶法生产D-对羟基苯甘氨酸”部分,于2005年4月27日通过了成果鉴定。     

来源于Bacillus sp. AR9 D-海因酶半理性设计的研究

D-对羟基苯甘氨酸是一种重要的精细化工品，在制药行业具有广泛的应用前景。酶法是生产D-对羟基苯甘氨酸的主要手段，但由于缺乏高催化效率的酶而限制了D-对羟基苯甘氨酸的生产。为了提高来自Bacillus sp. AR9的D-海因酶（HYD）的催化效率，进而提高D-对羟基苯甘氨酸的产量，对HYD的底物结合通道进行分析，选取底物通道瓶颈处的氨基酸进行饱和突变和筛选，以提高HYD的催化效率。结果显示，突变体F159S、F159A和F65V的活性相较于野生型HYD分别提高了51%、40%和17%，通过对突变体F65V、F159S和双位点突变F65V/F159S的酶动力学研究发现，突变体的Km值基本与野生型HYD相似，而kcat是野生型HYD的1.3、1.9和2.0倍，最终双位点突变F65V/F159S的催化效率kcat/Km是野生型HYD的2.4倍。高催化效率突变体的获得，以及对突变体动力学的分析，对酶法制备D-对羟基苯甘氨酸具有重要的研究意义和应用价值。     

D-(-)-苯甘氨酸酶法制造工艺研究

<正> D-(-)-苯甘氨酸为半合成抗生素中用量最大的侧链化合物,其制造工艺有化学法和酶法两种。酶法工艺是八十年代新工艺,具有工艺简便、收率较高、生产周期短、原材料成本低等特点,尤为重要的是一酶多用,开发了制造中性D-氮基酸的工艺路线。为了研究酶法制造D-(-)-苯甘氨酸工艺,我们在筛选获得了D-乙内酰脲酶产生菌巨大芽孢杆菌SIPI-     

微生物酶法制备D-对羟基苯甘氨酸的研究进展

D-对羟基苯甘氨酸(D-p-HPG)是半合成青霉素和头孢霉素的重要前体。综述了微生物酶法生产D-对羟基苯甘氨酸的方法种类及其优缺点并对酶的来源即菌种的选育方法做了总结。此外,还简介了基因工程领域内的研究状况。     

海因酶法制备D-对羟基苯甘氨酸的研究进展

D-对羟基苯甘氨酸(D-HPG)主要用于合成β-内酰胺类半合成抗生素,是国内最紧缺的医药中间体之一。微生物酶法是目前获得光学纯D-HPG的重要途径,微生物中起催化作用的主要是D-海因酶和N-氨甲酰水解酶。文章综述了产酶微生物的来源,酶的理化性质,以及培养条件的优化、基因工程、酶的固定化技术生产D-HPG的研究进展。     

生物酶法制备D-对羟基苯甘氨酸的研究

生物酶法生产D-对羟基苯甘氨酸具有良好的应用前景。通过介绍生物酶法生产D-对羟基苯甘氨酸的研究现状,从酶的分离纯化、酶和细胞的固定化、反应介质研究和反应动力学研究以及基因工程进展几个方面作了总结。     

酶在工业生产中使用的环境评估

酶具有专一性与高效性,酶法工艺比传统工艺更节省原料和能源且应用广泛。以往对酶法工艺进行了大量的比较环境评估研究,以考查酶法工艺是否可以改善环境、促进清洁生产。总结并对环境评估的发展和技术实施提出建议。生命周期评估(LCA)作为一种评估工具被广泛使用,而"碳足迹"及环境影响评估(EIA)仅限于少数研究。全球气候变暖目前被视为一个评价指标,此外,一些研究也将其他影响因素视为评价指标。研究结果证实:酶法工艺替代传统工艺,可减少全球气候变暖、酸化、富营养化、光化学臭氧的形成和能源的消耗。酶法工艺能节省矿物燃料和无机化学原料。酶技术在促进工业清洁生产方面有着巨大的潜力。     

虎杖中白藜芦醇的酶法制备

以白藜芦醇得率为指标,通过对酶制剂的筛选和酶解条件的考察,分别选出酶法提取和酶法转化制备虎杖中白藜芦醇的最佳条件,并对两种酶法进行比较.结果显示:(1)酶法提取最佳酶解条件为:酶解温度45℃,酶解时间60 min,最适pH 5.0,底物浓度17%;酶法转化最佳酶解条件为:酶解温度40℃,酶解时间48 h,最适pH 5.0,底物浓度15%.(2)与空白样品(不加酶)相比,酶法提取白藜芦醇得率增加了3.12 mg/g;酶法转化白藜芦醇得率增加了12.72 mg/g.研究表明,两种方法与不加酶提取相比均提高了白藜芦醇的得率,但酶法转化效果更显著,可用于白藜芦醇的制备.     

木质素酶及其生产菌的筛选育种

木质素酶降解木质纤维素材料中的木质素,使木质素-半纤维素-纤维素结构解体,纤维素得以暴露出来供后续步骤处理.它广泛应用于生物制浆、生物漂白、废水处理等工业过程中.由于近年利用可再生木质纤维素材料用酶法水解生产酒精成了研究热点,因而作为纤维素材料生物转化工艺预处理过程中的关键角色,木质素酶也极大地唤起人们的研究兴趣.本文介绍了木质素与白腐真菌(Phanerochaete chrysosporium)木质素降解酶系的特征以及锰过氧化物酶、木质素过氧化物酶、漆酶等3种木质素酶的催化作用机理,归纳了目前流行的木质素酶产生菌的筛选方法及近年来从自然界筛选木质素酶高产菌的种类,并对产木质素酶野生菌株的诱变育种与基因工程改造的进展进行了阐述.     

重组β-葡萄糖苷酶生产龙胆低聚糖的工艺条件优化

摘要：【目的】β-葡萄糖苷酶可用于酶法生产龙胆低聚糖。为了给龙胆低聚糖的生产提供大 量的酶来源,构建基因工程菌表达黑曲霉(CMI CC 324626)β-葡萄糖苷酶基因（bgl）并研究重组酶生产龙胆低聚糖的工艺条件。【方法】将bgl克隆到表达载体pPIC9K,转化毕赤酵母（Pichia pastoris）KM71。表达产物通过HPLC和LC-MS鉴定了其可用于生产龙胆低聚糖的转苷活性,并对酶转化葡萄糖生产龙胆低聚糖的反应条件进行了优化。【结果】实现了β-葡萄糖苷酶的过量表达。当底物葡萄糖浓度为80%,反应pH4.5,温度为60℃,加酶量为每克葡萄糖60 U,添加1 mmol/L的K+,转化周期为48 h,龙胆低聚糖累计达到最大为50 g/L。【结论】本研究是国内外首次利用重组酶酶法生产龙胆低聚糖的报道。     

共表达SHMT和TPase载体的构建及双酶法合成L-色氨酸

利用重组大肠杆菌表达丝氨酸羟甲基转移酶(SHMT)和色氨酸酶(TPase),并利用双酶法合成L-色氨酸。采用PCR从大肠杆菌K12基因组中扩增上述两种酶的基因,利用pET-28a载体,构建单表达重组质粒pET-SHMT、pET-TPase和共表达重组质粒pET-ST。将上述3种重组质粒转入大肠杆菌BL21(DE3)进行表达。SDS-PAGE结果表明,单表达基因工程菌BL21(DE3)/pET-SHMT和BL21(DE3)/pET-TPase分别在47kDa(SHMT)和50kDa(TPase)处有蛋白表达带;共表达基因工程菌BL21(DE3)/pET-ST在上述两处均有蛋白表达带。与宿主菌相比,单表达SHMT基因工程菌产酶活性提高了6.4倍;单表达TPase基因工程菌产酶活性提高了8.4倍;共表达SHMT和TPase基因工程菌产酶活性分别提高了6.1和6.9倍。利用工程菌所产酶进行双菌双酶法和单菌双酶法合成L-色氨酸。两菌双酶合成L-色氨酸的累积量达到41.5g/L,甘氨酸转化率为83.3%,吲哚转化率为92.5%;单菌双酶合成L-色氨酸的累积量达到28.9g/L,甘氨酸转化率为82.7%,吲哚转化率为82.9%。     

基因工程酶法生产N-氨基甲酰-D-对羟基苯甘氨酸反应条件的优化(英文)

为了实现利用生物酶转化法生产D 对羟基苯甘氨酸 ,以工程菌E .coliBL2 1 pMD T7 dht细胞作酶源 ,对底物对羟基苯海因到中间体N 氨基甲酰 D 对羟基苯甘氨酸的酶转化条件进行了优化 .酶转化的最适温度为 37℃ ,最适pH为 9 0 .在Tris HCl、磷酸盐、碳酸盐和硼酸盐 4种缓冲体系中 ,底物对羟基苯海因的转化率相近 .菌体细胞经适当冻融后 ,底物对羟基苯海因的转化率被提高 .水溶性有机溶剂DMSF、DMF和Tween 80使对羟基苯海因的转化率降低 .转化时底物和菌体的合适比例为 30g L对羟基苯海因和 10g L湿菌体 .经工程菌E .coliBL2 1 pMD T7 dht细胞催化 ,底物的转化率在 13h内可达到 96 % .所制备的产物熔点、旋光性和红外光谱等与标准品一致     

脂肪酶假单胞菌的分离培养及最佳产酶条件研究

以麻疯树油为唯一碳源,从以粉碎的麻疯树种子处理过的土壤中分离筛选出1株脂肪酶活性较高的菌株,初步鉴定为假单胞菌属(Pseudomonas).实验观察了碳源、氮源、无机盐及发酵工艺对产酶的影响,摇瓶发酵结果表明.该菌株最适产酶培养基的组成是(%,w/v):橄榄油2,酵母膏0.5,(NH4)2SO4 0.5,MgCl2·6H2O 0.5,最适产酶温度为30℃,最佳产酶pH为6.5,转速180r/min,发酵培养36h酶活达到最高,为14.17U/mL.本研究为以麻疯树油为原料酶法生产生物柴油奠定了一定的基础.     

马克斯克鲁维酵母菌菊粉酶的异源表达及低聚果糖制备工艺优化

【目的】低聚果糖是新型的食品和保健品原料,具有广阔的市场需求。以菊粉酶水解菊粉制备低聚果糖的酶法工艺是先进的绿色制造。本研究旨在获得高产的菊粉酶菌株及以菊粉为原料酶法制备低聚果糖的优化工艺。【方法】采用基因工程手段克隆马克斯克鲁维酵母菌(Kluyveromyces marxianus)的菊粉酶基因,实现其在毕赤酵母中的高效表达;测定菊粉酶在不同p H、温度、金属离子和底物浓度等条件下的酶活变化趋势,获得最佳的反应参数;通过高效液相色谱法检测水解产物,获得不同酶量水解产物各组分分布。【结果】菊粉酶工程菌株在10 L发酵罐中的产菊粉酶活达1 570 U/m L、蛋白质含量为2.75 g/L发酵液;菊粉酶最适反应参数为:在体积为1 L的反应体系中,p H 5.0、反应温度50°C、含0.2 mmol/L Mg2+以及菊粉浓度为8%。在该条件下,酶量为10 U时菊粉被完全水解。水解产物中单糖和二糖含量仅为9.25%,而低聚果糖(C3-C8)含量为90.75%,且C3-C5低聚果糖含量高达72.92%。【结论】克隆了K.marxianus菊粉酶基因并实现了高效表达,获得了水解菊粉制备低聚果糖的最佳工艺条件。为菊粉酶的大量生产及低聚果糖的酶法制备奠定了良好的基础。     

嗜热菌Bacillus fordii 3-2海因酶的纯化及性质

对自行筛选的海因酶法L-苯丙氨酸生产菌株Bacillus fordii 3-2中的海因酶进行了分离纯化及相关性质研究.该海因酶协同L-氨甲酰水解酶是海因酶法生产L-氨基酸的关键酶.B.fordii 3-2菌悬液经压力破碎离心后取上清液为粗酶液,粗酶液通过硫酸铵分级沉淀、Phenyl FF(high sub) 疏水层析以及Source 15Q离子交换层析,经SDS-PAGE分析达到电泳纯,亚基相对分子质量为55×103,海因酶的纯化回收率为20.5%,纯化倍数为149.23.该海因酶在pH 8.0～10.0的范围内具有较高的活性,在45～70℃具有很高的酶活力, 最适反应pH和温度分别为10.0 ℃和65 ℃.纯酶易氧化失活,DTT对该酶有一定的保护作用.二价金属离子,Mn2 、Co2 及Fe2 对酶活性有显著的促进作用,而Ca2 、Cu2 等对酶活性有抑制作用.相关研究可为该菌株及海因酶的进一步开发与应用提供理论指导.     

酶法结合超声辅助提取桃儿七鬼臼毒素工艺研究

目的:研究酶法结合超声辅助提取桃儿七鬼臼毒素工艺条件,并比较不同提取方法下鬼臼毒素提取得率.方法:采用单因素试验研究提取工艺中加酶量、酶解pH、酶解温度、超声时间、甲醇体积分数和料液比对鬼臼毒素提取得率的影响,并通过Plackett-Burman设计筛选出三个影响显著的因素;其次,采用响应面法对提取工艺参数进行进一步优...     

爱德华氏菌产乳酸氧化酶的条件研究

在以前工作的基础上,对已获得的产乳酸氧化酶的5株菌进行复筛,对产酶量大的一株菌进行了分类鉴定,确定该菌株属迟钝爱德华氏菌生物群I(Edwardsiella tarda Biogroup I)。这与曾报道的产乳酸氧化酶分枝杆菌(Mycobacterium)和片球菌(Pediococcus)是不同的菌。分别研究了培养基中的培养初始pH、核黄素、乳酸钠以及硫酸铵对发酵产乳酸氧化酶的影响。这一酶源在酶法生产丙酮酸及医疗诊断和酶电极应用上有意义。     

酸解纤维素酒精发酵的毒性问题

目前 ,纤维素的酒精发酵主要有两种方法 :一种是酸水解法 ,另一种是酶解法。虽然经过 2 0多年研究 ,在纤维素的酶法水解方面有了一定进展[1,2 ] ,但是与酸法水解发酵相比较 ,仍存在很多不足之处 ,如 :纤维素的酶解效率不高 ,原料没有被充分利用 ,生产周期长 ,成本高。因此 ,纤维素酒精发酵在目前仍以酸法水解工艺为主。这一工艺已经比较成熟 ,目前生产中存在的主要问题就是关于水解产物对发酵微生物的“毒性问题” ,近年来 ,在这方面的研究较多 ,也取得了一定进展。1　纤维素酸解产物对发酵微生物的抑制作用1 1　纤维素类原料水解过程中各物…