L-氨基酸脱氨酶的分子改造及其用于全细胞催化法生产α-酮戊二酸条件的优化

论文摘要

酮戊二酸（α-ketoglutaric acid,α-KG）是谷氨酸脱氨基的酮酸产物,作为一种重要的有机酸广泛用于食品、医药、精细化工等领域。为提高L-氨基酸脱氨酶全细胞催化法合成α-KG的效率及产量,首先通过优化全细胞催化剂制备条件及全细胞转化反应条件,包括发酵过程中的温度、诱导剂浓度、诱导剂添加时刻、诱导时间等;全细胞转化过程中的温度、pH、细胞量、转化时间。各个条件优化后以200g/L谷氨酸钠为底物时,产量最终提高了54. 9%,摩尔转化率为39. 6%。其次,通过定点饱和突变对L-氨基酸脱氨酶进行定向进化以提高其催化能力。经过多次突变、筛选,最优突变体E. coli BL21-pET-20b（+）-pm1152催化200g/L谷氨酸钠生成α-KG最高产量为100. 9g/L,摩尔转化率为64. 7%,较最初对照菌株提高了66. 3%。结果表明,条件优化和饱和突变可有效提高重组大肠杆菌全细胞转化合成α-KG的能力。

论文目录

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

1.1.1 试剂

1.1.2 菌种

1.1.3 培养基

1.2 方法

1.2.1 菌种活化及培养

1.2.2 全细胞催化剂制备

1.2.3 发酵过程诱导温度优化

1.2.4 发酵过程诱导剂添加时刻优化

1.2.5 发酵过程诱导时间、诱导剂浓度优化

1.2.6 种子液培养时间优化

1.2.7 催化反应温度、pH优化

1.2.8 催化反应时间、细胞量优化

1.2.9 L-氨基酸脱氨酶结构模型构建及底物对接

1.2.1 0 L-氨基酸脱氨酶定点饱和突变及筛选

1.2.1 1 α-酮戊二酸含量分析方法

2 结果与讨论

2.1 全细胞催化剂制备条件优化

2.1.1 最适诱导温度

2.1.2 最适诱导剂添加时刻

2.1.3 最适诱导时间及诱导剂浓度

2.1.4 最适种子液培养时间

2.2 全细胞转化反应条件优化

2.2.1 最适反应温度及pH

2.2.2 最适反应时间及细胞量

2.3 L-氨基酸脱氨酶结构模型构建及底物对接

2.4 L-氨基酸脱氨酶定点饱和突变

2.5 L-氨基酸脱氨酶改造后性质验证

3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 王越,李江华,堵国成,刘龙

关键词: 氨基酸脱氨酶,条件优化,定点饱和突变,全细胞催化

来源: 中国生物工程杂志 2019年03期

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 生物学,有机化工

单位: 江南大学生物工程学院

基金: 国家自然科学基金优秀青年基金(31622001),江苏省重点研发计划-社会发展(BE2016638)资助项目

分类号: Q55;TQ225.62

DOI: 10.13523/j.cb.20190308

页码: 56-64

总页数: 9

文件大小: 636K

下载量: 161

L-氨基酸脱氨酶的分子改造及其用于全细胞催化法生产α-酮戊二酸条件的优化

论文摘要

论文目录

文章来源

相关论文文献

猜你喜欢