多酶级联催化合成（R）-β-酪氨酸

• 作者: 宋伟 王金辉 胡贵鹏 陈修来 刘立明 吴静
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 酶 生物催化 生物技术 多酶级联催化 (R)-β-酪氨酸
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 生物化学工程与技术
• 页码范围: 352-361
• 页数: 9页
• 分类号: Q814
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/0438-1157.20211280

摘要

目前报道的β-酪氨酸生产方法需要较为复杂的底物而且大多依赖于贵金属催化剂。为了实现生物法绿色合成β-酪氨酸，通过人工设计的级联反应，将酪氨酸酚裂解酶和酪氨酸氨基变位酶进行级联，以苯酚、丙酮酸和铵盐等廉价化合物为底物合成(R)-β-酪氨酸。通过基因挖掘筛选了所需的酶元件，并采用蛋白质工程改造，提升了限速酶的催化效率。在大肠杆菌宿主中对所筛选的酶进行共同表达，经优化获得了(R)-β-酪氨酸合成菌株E. coli S10。在1 L规模反应中，菌株E. coli S10合成(R)-β-酪氨酸的转化率达到78%，ee值>99%。利用高分辨质谱(HRMS)和核磁共振图谱(NMR)分别鉴定了纯化产物的分子量和结构，结果表明通过该级联路径可成功合成目标产物(R)-β-酪氨酸。研究工作可为(R)-β-酪氨酸的绿色酶法生产提供理论指导。