2'-岩藻糖基乳糖的酶法合成研究进展和展望

• 作者: 史然 江正强
• 来源期刊: 合成生物学
• 关键词: 人乳寡糖 2’-岩藻糖基乳糖 GDP-岩藻糖 酶法合成 α-L-岩藻糖苷酶 酶工程
• 年，卷（期）: 2020,（4）
• 所属期刊栏目: 特约评述|Invited Review
• 页码范围: 481-494
• 页数: 14页
• 分类号: Q814.9
• 语种: 中文
• DOI: 10.12211/2096-8280.2020-033

摘要

人乳寡糖(human milk oligosaccharides,HMOs)是人乳中一类结构复杂、非消化性的碳水化合物.2'-岩藻糖基乳糖(2'-fucosyllactose,2'-FL)是人乳中含量最高的寡糖,也是最早被FDA和欧盟批准可添加到婴幼儿奶粉、膳食补充剂以及医疗食品中的HMOs之一.2'-FL具有调节肠道菌群、抵抗病原菌的黏附、免疫调节及促进神经系统发育和修复等多种功能活性.2'-FL的主要合成方法有化学合成法、全细胞合成法及酶催化合成法.全细胞合成法是当前工业上生产2'-FL的主要方法,降低L-岩藻糖的成本、调节合成途径中鸟苷二磷酸-L-岩藻糖(GDP-岩藻糖)的水平与菌体生长之间的平衡、发掘新型高活性的α-1,2-岩藻糖基转移酶是降低全细胞合成2'-FL成本的关键.2'-FL的合成途径在一些更为安全表达宿主(如无抗生素大肠杆菌、枯草芽孢杆菌和酵母菌等)中的构建也面临着挑战.本文重点综述了2'-FL酶法合成的研究现状,利用α-1,2-岩藻糖基转移酶合成2'-FL专一性好,但所需糖基供体GDP-岩藻糖成本较高;利用α-L-岩藻糖苷酶的转糖苷活性也可以合成2'-FL,α-L-岩藻糖苷酶来源广泛,易获得,稳定性好,可利用天然底物作为糖基供体.将α-L-岩藻糖苷酶应用于2'-FL合成的关键在于高效的转糖苷酶以及天然、经济的岩藻糖基供体的发掘.酶法合成将来有望成为工业上生产2'-FL的方法.