氨基树脂固定化L-苏氨酸醛缩酶及其应用

作     者：陈开通 郑文隆 杨立荣 徐刚 吴坚平 CHEN Kai-tong;ZHENG Wen-long;YANG Li-rong;XU Gang;WU Jian-ping

作者机构：浙江大学化学工程与生物工程学院生物工程研究所杭州310027 杭州国际科创中心杭州311200 

出 版 物：《中国生物工程杂志》 (China Biotechnology)

年 卷 期：2021年第41卷第9期

页      面：55-63页

核心收录：

学科分类：08[工学] 082203[工学-发酵工程] 0822[工学-轻工技术与工程] 

基　　金：国家重点研发计划(2019YFA09005000)资助项目 

主　　题：L-苏氨酸醛缩酶 固定化 载体再利用 氨基树脂L-syn-对甲砜基苯丝氨酸 

摘      要：L-苏氨酸醛缩酶(L-Threonine aldolase,L-TA)可以催化甘氨酸和醛合成β-羟基-α-氨基酸。β-羟基-α-氨基酸具有两个手性中心,是多种手性药物的中间体。但是,游离的L-TA难以重复利用,分离纯化困难,严重阻碍了工业化应用。固定化技术可以有效解决这些问题。利用氨基树脂NAA固定化来源于Bacillus nealsonii的L-苏氨酸醛缩酶,采用戊二醛作为交联剂,经过条件优化确定最佳固定化条件为:加酶量13 U、载体量0.6 g、0.4%(V/V)戊二醛、活化时间2 h、p H 8.5、35℃、固定化5 h。在此条件下,固定化酶酶活回收率为85.7%。在30℃下半衰期可达59天,为游离酶的6.5倍。将其应用于合成L-syn-对甲砜基苯丝氨酸,使用460 h后,残余酶活为79.4%。进一步开发了载体再利用策略,将失活固定化酶表面的氨基用戊二醛活化后,再与新的游离酶进行固定化,实现载体的再利用。利用该方法载体可重复利用两次,制备的固定化酶仍能使用460h。该方法大大降低了固定化成本,为固定化L-TA的工业化应用打下坚实的基础。