乙酰乳酸脱羧酶体外重组表达与酶学性质分析

来源 :大连理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jmzhao8888
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
乙偶姻及其氧化还原产物双乙酰、2,3-丁二醇均是重要的四碳平台化合物,在食品、制药、燃料和航天等领域具有非常重要的用途。在细菌发酵生产这三种四碳平台化合物途径中,乙酰乳酸脱羧酶(Acetolactate decarboxylase,ALDC)是控制α-乙酰乳酸代谢流的关键酶,它能催化外消旋的α-乙酰乳酸分子发生脱羧反应,生成单一手性产物(R)-乙偶姻。多数微生物体具有生产ALDC的能力,但是不同来源的ALDC在结构与酶学性质方面有很大差异。Enterobacter aerogenes和Enterobacter cloacae是常见的具有2,3-丁二醇生产能力的菌株;然而一株来源于近海污泥高产乙偶姻(41.63 g/L)的菌株Bacillussubtilis DL01,在发酵过程中检测不到副产物双乙酰和2,3-丁二醇的产生。因此,本论文以上述三株细菌为出发菌株,通过基因克隆和重组表达的三种ALDC,研究ALDC结构与酶活性关系。  论文研究将不同来源ALDC的编码基因克隆、重组到Ecoli BL21中。经IPTG在37℃诱导后重组基因获得可溶性表达。通过离子交换层析和凝胶层析两个步骤成功获得了电泳纯的ALDC,SDS-PAGE结果显示三种ALDC分子量大小均为30 kDa左右。生物信息学分析表明,ALDC-B.s与另外两者的氨基酸序列相似度仅有40%;分子对接结果表明三种ALDC更倾向于直接催化(S)型底物反应,其中ALDC-E.c与底物的结合能最小,而ALDC-B.s的最大,说明ALDC-E.c较ALDC-B.s表现出更好的底物亲和性。根据ALDC催化反应所发生的特殊手性变化,采用圆二色光谱技术测定三种ALDC的活性,结果表明,ALDC-B.s的比活力为1853.26 U/mg,约是ALDC-E.c的1.8倍和ALDC-E.a的2.2倍。相同pH条件下三者活性有所差异,且部分二价金属离子能对ALDC产生激活作用。酶反应动力学常数显示ALDC-B.s的Km值为20.94 mM;而ALDC-E.c与ALDC-E.a的Km值接近,分别为12.20与14.83 mM,与ALDC-B.s相比,ALDC-E.c与ALDC-E.a表现出更好的底物亲和性;ALDC-B.s的kcat值为2.21 s-1,大于ALDC-E.c的kcat0.96 s-1与ALDC-E.a的kcat0.81 s-1,表现出更高的催化效率;这与生物信息学的预测结果相符。
其他文献
新冠肺炎疫情改变了我们的计划和行程,但这并不影响我们持续洞悉万物,了解百态,把握流行趋势,比如Milano Unica展会2月4—6日,第30届Milano Unica展会在意大利米兰Fieramilan
期刊
期刊
如果不是疫情的影响,无论是墨西哥的热情、洛杉矶的休闲抑或是英式俱乐部的优雅,都会让你沉浸其中,就算是资深中年人士也会在粉色气球中流连忘返,下一季成为这条街最靓的一个
期刊
近来,全国各地、各行各业陆续进入复工复产阶段.中国纺织工业联合会也发布了告行业书,并开通抗击疫情、复工复产在线服务,敦促和助推企业在做好安全防控疫情的同时有序复产复
期刊
目前,疫情阻击战仍在进行中,纺织服装专业市场作为客流较大的经营场所,是防范疫情的重中之重.在这样的大环境下,柯桥区政府坚持一手抓疫情防控、一手抓复工复产的思路,统筹推
期刊
蛋白激酶B(Akt)和糖原合成激酶-3β(GSK-3β)的不对称激活对于神经元极性的建立是非常关键的。但是这条通路是如何在局部特异性的被调节的仍然不是很清楚。通过一系列的实验