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[中國食品報]南京工業大學在美國化學會期刊發表學術成果 生物酶催化方法實現海藻糖高效制備
時間：2018-04-12
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本報訊 日前，南京工業大學在美國化學會期刊發表了與生物酶催化相關的學術成果。
目前，生物酶催化在工業合成復雜的化學物質領域有著廣泛的應用。具有催化活性的酶主要是通過提純或者在全細胞內表達，但是這兩種方法都具有一定的缺陷，提純的酶應用成本較高，穩定性較差，難以進行循環利用;而全細胞表達的酶則由于胞內外物質交換速率的限制，導致其催化效率較低。
為解決這些問題，該研究提出將第一種酶固定在胞外的生物被膜上，同時在同一個細胞內表達另一種蛋白酶，將兩種酶結合形成一個酶聯反應體系。這一體系擁有較高的穩定性，可循環性以及可循環再生等優點，可以在一定程度上彌補傳統的兩種酶催化反應的缺點。
該工作利用CsgA基因編碼淀粉樣蛋白并能被分泌到大腸桿菌細胞表面形成生物被膜納米纖維的特點，建立了以大腸桿菌為底盤微生物、基于多基因共表達和體外模塊化相結合的技術，并基于該技術實現了細胞內外串聯催化方法制備海藻糖關鍵技術。具體來說，該研究首先借助重疊延伸PCR手段將多肽標簽SpyTag連接在CsgA基因的碳端進行融合，并在各基因前端組裝SD序列，再通過啟動子和RBS等調控元件，實現與海藻糖合成酶TreS的共表達;其次，利用重疊延伸PCR手段將多肽標簽SpyCatcher連接在β—淀粉酶基因碳端進行融合組裝獲得重組質粒，構建產重組淀粉酶的菌株。
利用多肽標簽SpyTag—SpyCatcher特異性共價結合的特性，精準化固定重組β—淀粉酶在生物被膜上，并進一步將全細胞催化和固定化技術相結合，最終使胞外胞內兩步催化連續進行，從而構建海藻糖合酶—β—淀粉酶雙酶催化的模式細胞工廠，實現以可溶性淀粉為廉價原料高效制備海藻糖的關鍵技術。(吳迪)
2018年4月4日《中國食品報》：http://www.cnfood.cn/n/2018/0404/123007.html
