运用BioBrick组装策略共表达CYP108N7及其氧化还原伴侣

• 作者: 丁照云 郭超 刘艳 吴中柳
• 来源期刊: 应用与环境生物学报
• 关键词: BioBrick 细胞色素P450 硫醚氧化 不对称催化 共表达
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 466-471
• 页数: 6页
• 语种: 中文
• DOI: 10.19675/j.cnki.1006-687x.2020.02030

摘要

细胞色素P450单加氧酶(简称P450,CYP)是功能强大的单加氧酶超家族,可以催化多种化学法难以实现的氧化反应.实验室前期挖掘的P450新酶CYP108N7,能够利用菠菜铁氧化还原蛋白(Fdx)和铁氧化还原蛋白还原酶(FdR)作为非天然氧化还原伴侣进行电子传递,并在双质粒系统中实现共表达.本研究拟简化表达体系,重新构建单个质粒的全细胞表达系统.利用BioBrick组装策略,将CYP108N7、Fdx和FdR基因模块化并排列重组,成功构建了编码上述3条基因的、6种排列结构的表达质粒,将其在大肠杆菌中异源表达后获得全细胞催化剂.这6种全细胞的粗酶液的CO差谱都显示出P450酶的典型吸收特征;全细胞在催化苯甲硫醚不对称氧化反应时,都能以优异的立体选择性得到S-苯甲亚砜(＞99％ee).其中,催化效率最高全细胞来自以Fdx-FdR-CYP108N7方式排列的质粒N7S6.本研究应用BioBrick组装策略极大地简化了多组分CYP108N7酶的共表达质粒的构建和优化工作,可为后续该酶的分子进化奠定基础.