不同来源S-腺苷甲硫氨酸合酶在大肠杆菌中的表达及催化应用

作     者：Hero Nmeri Godspower 乔郅钠 徐美娟 饶志明 Hero Nmeri Godspower;QIAO Zhina;XU Meijuan;RAO Zhiming

作者机构：江南大学生物工程学院江苏无锡214122 

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

年 卷 期：2023年第49卷第2期

页      面：26-33页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 07[理学] 08[工学] 09[农学] 071007[理学-遗传学] 0901[农学-作物学] 0836[工学-生物工程] 090102[农学-作物遗传育种] 

基　　金：国家自然科学基金(32071470 31770058) 

主　　题：蜡状芽孢杆菌 谷氨酸棒杆菌 大肠杆菌 S-腺苷甲硫氨酸合酶 S-腺苷甲硫氨酸 全细胞催化 

摘      要：S-腺苷甲硫氨酸(S-adenosylmethionine,SAM)是一种重要的代谢中间体,对机体代谢活动的正常运行起重要作用,它是由底物L-甲硫氨酸和ATP在SAM合酶催化下生成的,目前主要应用于医药行业。该研究首先以蜡状芽孢杆菌Bacillus cereus和谷氨酸棒杆菌Corynebacterium glutamicum基因组为模板扩增出SAM合酶编码基因BcmetK和CgmetK,以pETDueT1质粒为载体,以大肠杆菌*** BL21(DE3)为底盘细胞,构建了SAM合成菌株*** BL21/pETDuet1-BcmetK和*** BL21/pETDuet1-CgmetK。其次,针对SAM合成菌株全细胞催化合成体系条件进行了优化,重组大肠杆菌*** BL21/pETDuet1-BcmetK在最优条件[L-甲硫氨酸浓度50 mmol/L、ATP浓度50 mmol/L、1.2%(体积分数)的OD_(600)值约9.0的细胞悬浮液、600 mmol/L pTSoNa、50 mmol/L MgSO_(4)、100 mmol/L K_(2)SO_(4)、45℃、pH 8.0]下,连续转化5 h,获得了464 mg/L的SAM。重组大肠杆菌*** BL21/pETDuet1-CgmetK在最优条件[L-甲硫氨酸浓度50 mmol/L、ATP浓度40 mmol/L、0.8%(体积分数)的OD_(600)值约9.0的细胞悬浮液、800 mmol/L pTSoNa、50 mmol/L MgSO 4、100 mmol/L K_(2)SO 4、45℃、pH 8.5]下,连续转化5 h,获得了528 mg/L的SAM,可见,谷氨酸棒杆菌来源的SAM合酶催化能力优于蜡状芽孢杆菌来源的,更有利于SAM的合成。该研究成功构建了SAM合成菌株,虽然产量水平不高,但为SAM的可持续生物合成提供了重要借鉴。