膜整合NAD非依赖型乳酸脱氢酶的催化机理及其应用基础研究-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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膜整合NAD非依赖型乳酸脱氢酶的催化机理及其应用基础研究

项目名称：膜整合NAD非依赖型乳酸脱氢酶的催化机理及其应用基础研究
项目类别：面上项目
批准号：31070062
申请代码：C010202
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2011-01-01-2011-12-31

项目负责人：马翠卿
负责人职称：教授
依托单位：山东大学
批准年度：2010

中文摘要：

课题组前期分离纯化获得施氏假单胞菌SDM中膜整合NAD非依赖型L-乳酸脱氢酶（L-iLDH），成功实现该膜蛋白基因的克隆与外源表达。但由于其膜整合特性及较窄的底物谱，限制了进一步研究及应用。本研究首次通过同源建模的方法预测L-iLDH的三维结构，为一个与α-羟酸脱氢酶家族蛋白结构一致的典型β,α-桶型排列。通过对该蛋白结构分析及序列比对，首次预测对其底物选择性起到关键作用的氨基酸位点为108位缬氨酸，利用定点突变的方法将该位点突变为丙氨酸，经测定原始和突变蛋白的动力学常数，该突变使其对于S-扁桃酸的催化效率提高50倍，改变了该酶的底物特异性。 R-扁桃酸和苯乙酮酸是重要的精细化工及多种药物合成的中间体。本研究利用表达突变蛋白的大肠杆菌全细胞作为催化剂，进行了催化外消旋扁桃酸手性拆分的研究。通过反应条件优化，最终能够得到20 g/L高光学纯度的R-扁桃酸和19 g/L的苯乙酮酸，相关结果申请国家发明专利一项。本研究对于L-iLDH的深入研究奠定了基础，并拓展了其在生物催化领域中的应用。

中文主题词： NAD非依赖型乳酸脱氢酶；同源建模；生物催化；扁桃酸

结论摘要：

英文主题词NAD-independent L-lactate dehydrogenase; homology modelling; biocatalysis; mandelic acid

成果综合统计