福氏志贺菌来源L-鼠李树胶糖激酶的克隆表达及酶学性质分析

作     者：冯林雪 陈洲 王亚森 冯康 许向阳 李子杰 中西秀树 高晓冬 FENG Linxue;CHEN Zhou;WANG Yasen;FENG Kang;XU Xiangyang;LI Zijie;NAKANISHI Hideki;GAO Xiaodong

作者机构：江南大学生物工程学院江苏无锡214122 枣庄市杰诺生物酶有限公司山东枣庄277100 

出 版 物：《食品与发酵工业》 (Food and Fermentation Industries)

年 卷 期：2021年第47卷第20期

页      面：1-7页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 071010[理学-生物化学与分子生物学] 07[理学] 071007[理学-遗传学] 

基　　金：国家自然科学基金(32071467) 山东省重点研发计划重大科技创新工程(2019JZZY011006) 枣庄英才集聚工程。 

主　　题：L-鼠李树胶糖激酶 福氏志贺菌 克隆与表达 酶学性质 D-阿洛酮糖 催化机制 

摘      要：D-阿洛酮糖是一种具有保健功能的稀有糖,目前其生产主要利用D-阿洛酮糖3-差向异构酶(D-psicose 3-epimerase,DPE)将D-果糖转化为D-阿洛酮糖,但该反应转化率低,仅能达到30%左右。基于L-鼠李树胶糖激酶(L-rhamnulose kinase,RhaB)的“磷酸化-脱磷酸级联反应可提高反应转化率,然而目前有关RhaB的研究较少。该文研究了一种新型来源福氏志贺菌(Shigella flexneri 2a str.301)来源的RhaB,从福氏志贺菌(S.flexneri 2a str.301)的基因组DNA中克隆得到RhaB基因,将其与质粒载体pET28a连接,在Escherichia coli BL21(DE3)中诱导表达。构建突变菌株RhaB^(E437Q),将酶活性提高了10倍,且大部分包涵体蛋白变为可溶性蛋白。利用载体上组氨酸标签对重组酶分离纯化,对其酶学性质进行了一系列研究。结果表明,重组蛋白RhaB^(E437Q)为单体蛋白,分子质量为54 kDa;最适反应条件为40℃,pH 8.5,Mn^(2+);其只对C-3构型为R构型的糖有催化活性;将其与底物D-阿洛酮糖进行分子对接,对其催化机制进行了初步研究。