重组大肠杆菌全细胞催化D,L-扁桃酸对映选择性制备L-苯甘氨酸

摘要

借助pACYCDuet-1和pET28a双质粒共表达系统,构建携带Agrobacterium radiobacter来源扁桃酸消旋酶(Ar mandelate racemase,ArMR)、Lactobacillus harbinensi来源D-扁桃酸脱氢酶(Lh D-mandelate dehydrogenase,LhDMDH)和Exiguobacterium sibiricum DSM 17290来源L-亮氨酸脱氢酶(Es L-leucine dehydrogenase,EsLeuDH)编码基因的重组大肠杆菌,将其命名为E.coli BL21(DE3)/pACYCDuet-l-EsLeuDH-LhDMDH:pET28a-ArMR.在低温、低浓度诱导剂的诱导下,该重组菌成功表达了具有各自催化活性的3 种重组酶,其发酵液中LhDMDH、EsLeuDH和ArMR的活性分别为195.8、56.2 U/mL和174.5 U/mL.以诱导后的全细胞为催化剂、D,L-扁桃酸为底物,在D,L-扁桃酸初始浓度50 mmol/L、pH9.5的500mmol/LNH4C1-NH3·H2O缓冲液体系下,180r/min、30°C反应48 h后,L-苯甘氨酸得率可达77.48％,其对映体过量值大于99％.本研究具有较大的产业化潜力,为实现L-苯甘氨酸规模化的生物合成奠定了坚实的基础.