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[中國(guó)食品報(bào)]南京工業(yè)大學(xué)在美國(guó)化學(xué)會(huì)期刊發(fā)表學(xué)術(shù)成果 生物酶催化方法實(shí)現(xiàn)海藻糖高效制備
時(shí)間：2018-04-12
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本報(bào)訊 日前，南京工業(yè)大學(xué)在美國(guó)化學(xué)會(huì)期刊發(fā)表了與生物酶催化相關(guān)的學(xué)術(shù)成果。
目前，生物酶催化在工業(yè)合成復(fù)雜的化學(xué)物質(zhì)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。具有催化活性的酶主要是通過(guò)提純或者在全細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，但是這兩種方法都具有一定的缺陷，提純的酶應(yīng)用成本較高，穩(wěn)定性較差，難以進(jìn)行循環(huán)利用;而全細(xì)胞表達(dá)的酶則由于胞內(nèi)外物質(zhì)交換速率的限制，導(dǎo)致其催化效率較低。
為解決這些問(wèn)題，該研究提出將第一種酶固定在胞外的生物被膜上，同時(shí)在同一個(gè)細(xì)胞內(nèi)表達(dá)另一種蛋白酶，將兩種酶結(jié)合形成一個(gè)酶聯(lián)反應(yīng)體系。這一體系擁有較高的穩(wěn)定性，可循環(huán)性以及可循環(huán)再生等優(yōu)點(diǎn)，可以在一定程度上彌補(bǔ)傳統(tǒng)的兩種酶催化反應(yīng)的缺點(diǎn)。
該工作利用CsgA基因編碼淀粉樣蛋白并能被分泌到大腸桿菌細(xì)胞表面形成生物被膜納米纖維的特點(diǎn)，建立了以大腸桿菌為底盤(pán)微生物、基于多基因共表達(dá)和體外模塊化相結(jié)合的技術(shù)，并基于該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了細(xì)胞內(nèi)外串聯(lián)催化方法制備海藻糖關(guān)鍵技術(shù)。具體來(lái)說(shuō)，該研究首先借助重疊延伸PCR手段將多肽標(biāo)簽SpyTag連接在CsgA基因的碳端進(jìn)行融合，并在各基因前端組裝SD序列，再通過(guò)啟動(dòng)子和RBS等調(diào)控元件，實(shí)現(xiàn)與海藻糖合成酶TreS的共表達(dá);其次，利用重疊延伸PCR手段將多肽標(biāo)簽SpyCatcher連接在β—淀粉酶基因碳端進(jìn)行融合組裝獲得重組質(zhì)粒，構(gòu)建產(chǎn)重組淀粉酶的菌株。
利用多肽標(biāo)簽SpyTag—SpyCatcher特異性共價(jià)結(jié)合的特性，精準(zhǔn)化固定重組β—淀粉酶在生物被膜上，并進(jìn)一步將全細(xì)胞催化和固定化技術(shù)相結(jié)合，最終使胞外胞內(nèi)兩步催化連續(xù)進(jìn)行，從而構(gòu)建海藻糖合酶—β—淀粉酶雙酶催化的模式細(xì)胞工廠(chǎng)，實(shí)現(xiàn)以可溶性淀粉為廉價(jià)原料高效制備海藻糖的關(guān)鍵技術(shù)。(吳迪)
2018年4月4日《中國(guó)食品報(bào)》：http://www.cnfood.cn/n/2018/0404/123007.html
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