保加利亚乳杆菌ATCC11842 L-乳酸脱氢酶同工酶基因的克隆与表达分析

作     者：黄艳娜 王金斌 王赛赛 段赛菲 周茂超 唐雪明 HUANG Yan-na;WANG Jin-bin;WANG Sai-sai;DUAN Sai-fei;ZHOU Mao-chao;TANG Xue-ming

作者机构：上海市农业科学院生物技术研究所上海201106 

出 版 物：《微生物学杂志》 (Journal of Microbiology)

年 卷 期：2022年第42卷第5期

页      面：12-18页

学科分类：0710[理学-生物学] 1007[医学-药学(可授医学、理学学位)] 100705[医学-微生物与生化药学] 07[理学] 071005[理学-微生物学] 10[医学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(31801511) 上海科技兴农项目(沪农科创字(2020)第2-1号,沪农科产字(2021)第10号) 上海市农业科学院卓越团队项目(2022(016)) 上海市科委“一带一路”国际合作项目(20310750500) 

主　　题：保加利亚乳杆菌ATCC11842 L-乳酸脱氢酶同工酶 L-乳酸 基因克隆表达 L-LDH(乳酸脱氢酶)酶活 

摘      要：通过对保加利亚乳杆菌(Lactobacillus delbrueckii ***)L-乳酸脱氢酶(L-lactate dehydrogenase, L-LDH)同工酶基因的异源表达、酶活测定和摇瓶发酵研究L-LDH在乳酸合成中的作用。将保加利亚乳杆菌ATCC11842中L-乳酸脱氢酶基因ldb0120和ldb0094分别克隆至载体pET28a(+)中,构建重组表达载体pET28aldb0120和pET28aldb0094,并转化到大肠埃希菌(Escherichia coli) BL21(DE3)中进行表达。进一步对重组蛋白进行Ni-NTA柱亲和层析和酶学活性测定,结果显示,LDB0120和LDB0094的比活力分别为0和25 U/mg,表明LDB0094是具有低活性的L-乳酸脱氢酶,而LDB0120不具有活性。对两株重组菌分别进行好氧和微好氧发酵,重组菌*** BL21/pET28aldb0094在好氧和微好氧条件可以合成L-乳酸,浓度分别为41.9和227.9 mg/L,而菌株*** BL21/pET28aldb0120在两种培养条件下均基本不合成L-乳酸,推测保加利亚乳杆菌中L-乳酸脱氢酶LDB0094为催化L-乳酸合成的关键酶。首次对保加利亚乳杆菌的L-乳酸脱氢酶同工酶基因进行研究,通过基因异源表达、蛋白纯化、酶活测定和摇瓶发酵,揭示Ldb0094酶为保加利亚乳杆菌ATCC11842中催化L-乳酸合成的关键酶。