D-乳酸生产菌菊糖芽孢乳杆菌来源的D-乳酸脱氢酶同工酶

• 作者: 何冰芳 吴斌 张淡如 郑璐
• 来源期刊: 微生物学报
• 关键词: 菊糖芽孢乳杆菌 D-乳酸脱氢酶 克隆 酶学性质
• 年，卷（期）: 2016,（11）
• 所属期刊栏目: 研究报告
• 页码范围: 1811-1818
• 语种: 中文
• DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20160133

摘要

[目的]菊糖芽孢乳杆菌(Sporolactobacillus inulinus)作为典型的同型发酵产D-乳酸的优势菌株,能够高效生产高纯度的D-乳酸.该菌株发酵受到多方面环境因素影响.糖代谢的关键酶例如葡萄糖激酶、磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶以及乳酸脱氢酶均为由葡萄糖代谢成为乳酸的关键酶,该菌中相关代谢酶的研究是发酵调控至关重要的基础.分析S.inulinus的基因组表明有3个推测为D-乳酸脱氢酶的基因,其中已有报道研究了1个双功能蛋白[bifunctional protein (BP)].本研究分别克隆并解析了另2个D-乳酸脱氢酶同工酶的性质.[方法]本研究以S.inulinus Y2-8基因组DNA为模板,克隆得到2个D-ldh基因(dldh、dhdh),经测序分别为D-乳酸脱氢酶[D-lactic acid dehydrogenase (DLDH)]和D-羟基酸脱氢酶[D-isomer specific 2-hydroxyacid dehydrogenase (DHDH)]的基因.构建的重组菌表达蛋白DLDH,DHDH均具有催化丙酮酸生成D-乳酸的功能.[结果]重组菌表达的蛋白经镍柱亲和层析达到电泳纯.SDS-PAGE分析表明DLDH的表观分子量为37 kDa,DHDH的表观分子量为39 kDa.此外,DLDH以丙酮酸为底物时Km值为(0.58士0.04)mmol/L,对底物有较高的亲和力,最适反应温度为35℃,最适pH为6.5;而DHDH以丙酮酸为底物时Km值为(1.70±0.08) mmol/L最适反应温度为30℃,最适pH为7.5.另有报道的BP以丙酮酸为底物时Km值为(3.40±0.02) mmol/L,最适反应温度为30℃,最适pH为5.5.[结论]根据对底物丙酮酸的亲和力,最适温度及最适pH,推测DLDH是乳酸发酵中产D-乳酸的主导催化剂.结合相关酶学性质的分析可为今后的发酵调控提供理论依据.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	吴斌	南京工业大学生物与制药工程学院	51	343	11.0	17.0
2	何冰芳	南京工业大学药学院	91	785	14.0	24.0
3	张淡如	南京工业大学生物与制药工程学院	1	0	0.0	0.0
4	郑璐	中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室	3	2	1.0	1.0