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不对称还原制备光学纯(R)-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯的双酶共表达重组菌的构建
  • ISSN号:0253-9837
  • 期刊名称:《催化学报》
  • 时间:0
  • 分类:O643[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]江南大学生物工程学院,工业生物技术教育部重点实验室,江苏无锡214122
  • 相关基金:国家重点基础研究发展计划(973计划,2011CB710800); 新世纪优秀人才支持计划(NCET-11-0658); 江苏省自然科学基金(BK2011150); 高等学校学科创新引智计划(111计划,111-2-06); 江苏高校优势学科建设工程
中文摘要:

克隆了来自于枯草芽孢杆菌的羰基还原酶基因IolS和葡萄糖脱氢酶基因GDH,采用Ni-NTA镍亲和层析柱对重组蛋白IolS进行纯化,并对纯酶进行了酶学性质研究.结果表明,该羰基还原酶的最适温度和pH值分别为30oC和6.0;在40oC以下具有较好的热稳定性;在pH5.57.0的偏酸性范围内能保持75%以上的酶活.采用三种策略构建了IolS和GDH的共表达重组质粒,结果发现,采用双启动子的重组质粒能够实现羰基还原酶IolS的高效表达,粗酶液中的IolS和GDH的比酶活均达到1.5U/mg.运用该重组菌对10g/L的OPBE进行不对称还原,反应15h后,底物转化率大于99%,产物(R)-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯的ee值达到99.5%.

英文摘要:

(R)-2-Hydroxy-4-phenylbutyrate(HPBE) is an important chiral intermediate for the synthesis of angiotensin-converting enzyme (ACE) inhibitors.Asymmetric reduction of ethyl 2-oxo-4-phenyl-butyrate(OPBE) to(R)-HPBE using a recombinant strain can provide high enantioselectivity.Cofactor regeneration is a critical issue in the application of a recombinant strain.A carbonyl reductase gene(iolS) and a glucose dehydrogenase(GDH) gene from Bacillus subtilis were cloned.Recombinant IolS was purified using a Ni-NTA column and its enzyme activity properties were investigated.The purified IolS exhibited maximum activity at pH 6.0 and 30 oC,and the enzyme showed good thermostability below 40 oC.It retained over 75% of its activity in the acidic pH range of 5.5 7.0.Three coexpression strategies were used for the recombinant vectors.The recombinant E.coli strain containing polycistronic plasmid pET-G-T7-I showed excellent carbonyl reductase activity,and the specific activity of both IolS and GDH in the crude cell extract reached 1.5 U/mg.In the asymmetric reduction of OPBE by recombinant E.coli cells in aqueous system,the yield of(R)-HPBE reached over 99% with an enantiomeric excess of 99.5% at 10 g/L of OPBE within 15 h.

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期刊信息
  • 《催化学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国化学会 中国科学院大连化学物理研究所
  • 主编:李灿 张涛
  • 地址:大连市沙河口区中山路457号
  • 邮编:116023
  • 邮箱:chxb@dicp.ac.cn
  • 电话:0411-84379240
  • 国际标准刊号:ISSN:0253-9837
  • 国内统一刊号:ISSN:21-1195/O6
  • 邮发代号:8-93
  • 获奖情况:
  • 第三届国家期刊奖提名奖,中国科协精品科技期刊示范项目
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,美国科学引文索引(扩展库),日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:19199