L-半胱氨酸广泛应用于医药、食品卫生等行业,传统的制取方法是将毛发酸水解,但收率低、环境污染严重。目前用微生物酶法转化可制备L-半胱氨酸。2002年Shiba最新报道了以DL-2-氨基-?2噻唑啉-4羧酸(ATC)为底物,N-氨甲酰-L-半胱氨酸为中间产物合成L-半胱氨酸的代谢途径(N-代途径),有别于上述报道,本研究室自行分离获得一株假单胞菌TS-1138菌株,初步研究表明该菌株以S-氨甲酰-L
L-半胱氨酸广泛应用于医药、食品、化妆品等行业,传统的制取方法是将毛发酸水解,但耗能高、收率低且环境污染严重。本研究采用自行分离的假单胞菌TS-1138菌株,以化学合成的DL-2-氨基-?2-噻唑啉-4羧酸(DL-ATC)为底物,经微生物酶法转化合成L-半胱氨酸。本研究对该转化过程所涉及的关键酶(L-ATC水解酶、S-氨甲酰-L-半胱氨酸氨甲酰水解酶和L-半胱氨酸脱巯基酶)的基因进行克隆和鉴定,阐明了假单胞菌TS-1138菌是经由S-代途径转化DL-ATC合成L-半胱氨酸;建立了一种从蛋白水平一步去除L-半胱氨酸脱巯基酶,提高L-半胱氨酸转化率的技术;通过遗传诱变的方法,筛选获得低脱巯基酶活性的高转化率突变菌株;利用蛋白质组学和实时荧光定量PCR技术研究了底物DL-ATC对相关基因表达的影响,并构建了Mu转座随机突变文库,筛选获得合成L-半胱氨酸能力发生变化的菌株,以期对假单胞菌TS-1138合成L-半胱氨酸的代谢途径进行更为深入的研究;此外,本研究还探讨了最佳转化和分离提取工艺,在10L发酵罐水平上建立了一套从发酵到纯化获得终终产物L-胱氨酸的完整工艺。