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1,3-丙二醇具有广泛的应用,特别是在聚酯合成工业上。微生物转化法生产1,3-丙二醇与化学法相比,具有明显的优点。近年来,微生物转化法越来越受到人们的重视。甘油歧化的氧化途径提供的NADH的量是有限的,从而限制了1,3-丙二醇的合成。代谢流分析表明,如果1,3-丙二醇氧化还原酶既能利用NADH,又能利用NADPH,将会增加1,3-丙二醇的产量。根据计算机模拟的结果,通过定点突变的方法将Asp41突变为甘氨酸,来改变该酶结合辅酶的特异性。酶活测定结果显示,突变酶分别以NADH和NADPH为辅酶时比酶活分别为629.38 U/mg和277.35 U/mg,而原始酶分别为706.90U/mg和20.95 U/mg。原始酶对NADH的米氏常数(Km)和转换数(kcat)分别为0.015mmol/L和90.64 1/s。突变酶对NADH的Km和kcat分别为0.48 mmol/L和411.61 1/s,对NADPH的Km和kcat分别为0.14 mmol/L和187.35 1/s。虽然突变酶利用两种辅酶的Km都有所增加,但是利用NADH的kcat比原始酶提高3.54倍,利用NADPH的kcat比原始酶提高1.07倍。以Klebsiella pneumoniae DSM2026基因组为模板,利用PCR技术扩增得到醛还原酶的基因yqhD,将其连接到表达载体pET23a(+)上,重组质粒在E.coli BL21(DE3)中得到了高效表达。经过Q-Sepharose和Sephacryl S-300两步柱层析纯化后,得到电泳条带单一的纯酶。以3-羟基丙醛为底物,测得该酶的比活力为3.8 U/mg,而以1,3-丙二醇为底物时,检测不到酶活力。该酶的最适pH为5.8,最适温度为60℃。该酶可利用多种底物,对丁醛的酶活力最高,其次是3-羟基丙醛。该酶对NADPH和NADH的Km值分别为0.07 mmol/L和1.42 mmol/L,表明它依赖辅酶的灵活性。在前期工作的基础上,构建了三个重组质粒pDK6-dhaT,pDK6-dhaT’和pDK6-yqhD,分别将三个重组质粒转化入Klebsiella pneumoniae DSM2026。在摇瓶培养实验中,甘油的初始浓度为50 g/L,构建的三株重组Klebsiella pneumoniae DSM2026(pDK6-OX)的1,3-丙二醇产量均比对照有了明显的提高。