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      重組大腸桿菌合成光學(xué)純L-苯基乳酸

      2017-02-08 07:42:35朱益波魯如彬王立梅
      食品科學(xué) 2017年2期
      關(guān)鍵詞:苯基底物乳酸

      朱益波,魯如彬,程 俊,王 穎,2,齊 斌,王立梅,*

      重組大腸桿菌合成光學(xué)純L-苯基乳酸

      朱益波1,魯如彬1,程 俊1,王 穎1,2,齊 斌1,王立梅1,*

      (1.常熟理工學(xué)院生物與食品工程學(xué)院,江蘇 蘇州 215500;2.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,吉林 長(zhǎng)春 130118)

      以巨大芽孢桿菌Z2013513基因組DNA為模板,分別PCR擴(kuò)增得到L-乳酸脫氫酶基因(ldhL)和葡萄糖脫氫酶基因(gdh),將gdh與ldhL分別連接至表達(dá)載體pETDuet,獲得共表達(dá)質(zhì)粒pETDuet-ldhL-gdh。經(jīng)轉(zhuǎn)化和驗(yàn)證獲得重組菌大腸桿菌BL21(DE3)/pETDuet-ldhL-gdh。十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳和比酶活力分析表明重組蛋白L-乳酸脫氫酶和葡萄糖脫氫酶均成功表達(dá)且具有酶活力。在37 ℃、200 r/min條件下,經(jīng)60 min反應(yīng),催化底物苯丙酮酸合成24.26 mmol/L L-苯基乳酸。產(chǎn)物L(fēng)-苯基乳酸光學(xué)純度(>99%),底物摩爾轉(zhuǎn)化率(59.55%),結(jié)果表明此重組體系可用于高效合成高光學(xué)純L-苯基乳酸。

      L-2-羥基-3-苯基丙酸;巨大芽孢桿菌Z2013513;L-乳酸脫氫酶;葡萄糖脫氫酶;NADH再生;全細(xì)胞催化

      L-苯基乳酸(L-phenyllactic acid,L-PLA),即L-2-羥基-3-苯基丙酸[1],是PLA的一種手性異構(gòu)體,與手性對(duì)映異構(gòu)體D-PLA天然共存于蜂蜜和乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)物[2]中。L-PLA因其多種特殊生物活性,在醫(yī)藥、精細(xì)化工和生物合成等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,特別是作為一些抗高血壓、抗艾滋病病毒等重要合成藥物的手性中間體[3-4]。PLA用作動(dòng)物飼料添加劑能提高動(dòng)物免疫能力,是抗生素的有效替代物[5]。新型功能聚合物材料聚L-PLA[6]是非常具有應(yīng)用潛力的可生物降解材料[7],有助于減少不可再生能源消耗和溫室氣體排放。近二十年來(lái),國(guó)內(nèi)外研究表明,L-PLA對(duì)多種食源性致病菌具有抑制作用[1,8-9],其穩(wěn)定性高,同時(shí)是苯丙氨酸代謝產(chǎn)物[10],對(duì)人和動(dòng)物細(xì)胞無(wú)毒害作用[11],在食品防腐方面也具有很大發(fā)展?jié)摿12-13]。而高光學(xué)純度的L-PLA的生產(chǎn)成本較高、產(chǎn)量較低[14],是其廣泛應(yīng)用的限制因素。

      圖1 輔因子再生偶聯(lián)體系催化PPAA合成L-PLLAA示意圖Fig. 1 Schematic illustration of L-PLA production from PPA with NADH regeneration system

      L-乳酸脫氫酶(L-lactate dehydrogenase,L-LDH)是微生物立體特異性催化合成L-PLA的關(guān)鍵酶[15-16],此反應(yīng)需要輔酶煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(reduced form of nicotinamide-adenine dinucleotid,NADH)[17]。由于微生物細(xì)胞內(nèi)自身L-LDH的表達(dá)受到嚴(yán)格代謝調(diào)控[18],并且輔因子NADH不足也是L-PLA合成的關(guān)鍵限制因素(圖1)。葡萄糖/葡萄糖脫氫酶(g l u c o s e dehydrogenase,GDH)系統(tǒng)[19]因催化效率高、反應(yīng)不可逆、底物葡萄糖價(jià)格低廉而適用于微生物體內(nèi)NADH再生而應(yīng)用廣泛。光學(xué)純化合物制備方法主要有化學(xué)合成法、微生物合成法[20-21]和酶催化法[22-23]。其中微生物全細(xì)胞轉(zhuǎn)化法[24]因其反應(yīng)條件溫和、操作安全、能耗低、底物轉(zhuǎn)化率高和光學(xué)特異性選擇性高等特點(diǎn)[25-26]而受到廣泛關(guān)注。因此,利用基因工程手段高效共表達(dá)L-LDH和GDH是促進(jìn)L-PLA持續(xù)合成的有效途徑。

      本研究構(gòu)建一株共表達(dá)L-LDH和GDH的基因工程菌大腸桿菌(Escherichia coli)BL21(DE3)/pETDuetldhL-gdh,此輔因子再生偶聯(lián)體系[27]具有全細(xì)胞轉(zhuǎn)化還原苯丙酮酸(phenylpyruvic acid,PPA)生產(chǎn)高光學(xué)純度L-PLA的能力,為進(jìn)一步提高微生物合成L-PLA的生產(chǎn)強(qiáng)度、光學(xué)純度和底物轉(zhuǎn)化率提供依據(jù)。

      1 材料與方法

      1.1 材料與試劑

      1.1.1 菌株和質(zhì)粒

      pMD19-T簡(jiǎn)易載體購(gòu)自寶生物工程(大連)有限公司;E. coli JM109、E. coli BL21(DE3)、pETDuet-1均為蘇州市食品生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室保藏。

      1.1.2 培養(yǎng)基

      Luria-Bertani(LB)培養(yǎng)基:酵母粉5 g/L、蛋白胨10 g/L、NaCl 10 g/L。根據(jù)需要,在培養(yǎng)基中添加100 μg/mL氨芐青霉素。

      1.1.3 試劑

      L-PLA、D-PLA、PPA 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;酵母提取物、胰蛋白胨 英國(guó)Oxoid公司;異丙基-β-D-硫代半乳糖苷(i s o p r o p y l-β-D-thiogalactopyranoside,IPTG)、DNA聚合酶、DNA Marker、NADH、氨芐青霉素、質(zhì)粒小量提取及DNA片段膠純化試劑盒 生工生物工程(上海)股份有限公司;T4 DNA連接酶、限制性內(nèi)切酶 寶生物工程(大連)有限公司;B-PER細(xì)菌總蛋白提取試劑 美國(guó)Thermo公司;所有實(shí)驗(yàn)試劑如果無(wú)特殊說(shuō)明均為分析純。

      1.2 儀器與設(shè)備

      C1000 Touch基因擴(kuò)增儀、DYCP-31BN瓊脂糖水平電泳系統(tǒng)、Protein Ⅱ垂直電泳系統(tǒng)、Geltol EZ凝膠成像系統(tǒng)、X-Mark微孔板分光光度計(jì) 美國(guó)Bio-Rad公司;CR22GⅡ高速冷凍離心機(jī) 日本Hitachi公司;SC100水浴控制器 美國(guó)Thermo公司;CTO-20AC高效液相色譜(high performance liquid chromatography,HPLC)儀日本島津公司;HZQ-F280恒溫振蕩培養(yǎng)箱 太倉(cāng)市華美生化儀器廠。

      1.3 方法

      1.3.1 分子克隆

      表1 ldhL和gdh基因引物Table1 PCR primers for llddhhLL aanndd ggddhh geenneess

      基因組DNA和質(zhì)粒DNA提取純化、DNA酶切、連接和轉(zhuǎn)化、感受態(tài)細(xì)胞制備均參照產(chǎn)品說(shuō)明書。根據(jù)NCBI中已知的巨大芽孢桿菌(Bacillus megaterium)WSH-002 ldhL(NCBI參考序列:NC_017138.1)和gdh(GenBank:CP003017.1)基因序列分別設(shè)計(jì)特異性引物(表1)。

      以B. megaterium Z2013513(CCTCC:M2013244)基因組DNA為模板,對(duì)ldhL和gdh基因分別進(jìn)行聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(polymerase chain reaction,PCR)擴(kuò)增。PCR反應(yīng)體系(50 μL):10×PCR Buffer (含Mg2+) 5 μL、dNTP(10 mmol/L) 1 μL、Taq Plus DNA聚合酶(5 U/μL) 1 μL、基因組DNA模板2 μL、上下游引物(10 pmol)各2 μL、滅菌超純水37 μL。PCR擴(kuò)增條件為:95 ℃預(yù)變性5 min,95 ℃變性1 min,55 ℃ (ldhL)或58 ℃ (gdh)退火1 min,72 ℃延伸90 s,循環(huán)25 次,最后72 ℃終延伸10 min。

      1%瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)PCR產(chǎn)物大小是否正確,進(jìn)行膠回收。目的基因片段與pMD19-T簡(jiǎn)易載體用T4 DNA連接酶16 ℃條件下連接過(guò)夜,熱擊轉(zhuǎn)化至感受態(tài)細(xì)胞E. coli JM109中,復(fù)蘇1 h后涂平板,根據(jù)藍(lán)白斑篩選陽(yáng)性克隆。通過(guò)雙酶切鑒定后,獲得陽(yáng)性克隆子E. coli JM109/pMD19-T-ldhL和E. coli JM109/pMD19-T-gdh,DNA測(cè)序驗(yàn)證。引物合成和DNA測(cè)序由生工生物工程(上海)股份有限公司完成。

      1.3.2 重組表達(dá)質(zhì)粒pETDuet-ldhL-gdh的構(gòu)建

      將克隆載體pMD19-T-gdh經(jīng)NdeⅠ和XhoⅠ雙酶切產(chǎn)物進(jìn)行瓊脂糖核酸電泳,膠回收獲得目的基因gdh,連接至經(jīng)NdeⅠ和XhoⅠ雙酶切的表達(dá)質(zhì)粒pETDuet-1雙克隆位點(diǎn)MCS2中,轉(zhuǎn)化到E. coli BL21(DE3)感受態(tài)細(xì)胞中,經(jīng)質(zhì)粒酶切和菌落PCR驗(yàn)證,獲得重組大腸桿菌BL21(DE3)/pETDuet-gdh。然后將克隆載體pMD19-T-ldhL經(jīng)BamHⅠ和PstⅠ雙酶切產(chǎn)物進(jìn)行核酸電泳膠回收,獲得目的基因ldhL,連接至經(jīng)BamHⅠ和PstⅠ雙酶切的表達(dá)質(zhì)粒pETDuet-1和pETDuet-gdh雙克隆位點(diǎn)MCS1中,轉(zhuǎn)化到E. coli BL21(DE3)感受態(tài)細(xì)胞中,經(jīng)質(zhì)粒酶切和菌落PCR驗(yàn)證,獲得E. coli BL21(DE3)/pETDuet-ldhL和E. coli BL21(DE3)/pETDuet-ldhL-gdh。

      1.3.3 目的基因的誘導(dǎo)表達(dá)

      挑取E. coli BL21(DE3)/pETDuet-ldhL-gdh和E. coli BL21(DE3)/pETDuet-ldhL單菌落分別接種于10 mL LB液體培養(yǎng)基(含100 μg/mL氨芐青霉素),37 ℃、200 r/min條件下培養(yǎng)過(guò)夜。按體積分?jǐn)?shù)1%的接種量轉(zhuǎn)接入100 mL LB培養(yǎng)基(含100 μg/mL氨芐青霉素)中,37 ℃、200 r/min條件下培養(yǎng)至OD600nm為0.4~1.0,添加誘導(dǎo)劑IPTG至終濃度為1 mmol/L,25 ℃條件下低溫誘導(dǎo)表達(dá)6 h。原始菌E. coli BL21(DE3)經(jīng)無(wú)抗生素培養(yǎng)基過(guò)夜培養(yǎng)后同樣進(jìn)行低溫誘導(dǎo)處理。以上3 種誘導(dǎo)后菌液離心、洗滌、稀釋處理參照文獻(xiàn)[28],采用十二烷基磺酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳(sodium dodecyl sulfatepolyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE)分析重組蛋白共表達(dá)情況[28]。

      1.3.4 L-LDH和GDH比酶活力測(cè)定

      取誘導(dǎo)后的菌液E. coli BL21(DE3)、E. coli BL21(DE3)/pETDuet-ldhL和E. coli BL21(DE3)/pETDuetldhL-gdh進(jìn)行離心洗滌后稀釋至OD600nm為1,取1 mL稀釋液離心收集菌體,加入500 μL B-PER裂解液,充分混勻后30 ℃振蕩10 min,4 ℃條件下12 000 r/min離心5 min,取適量上清液進(jìn)行L-LDH和GDH比活力測(cè)定[29]。

      由于NADH在340 nm波長(zhǎng)處有最大吸收峰,通過(guò)反應(yīng)中光吸收峰值的改變定量測(cè)定酶活力。L-LDH酶活力測(cè)定參照文獻(xiàn)[28]。GDH酶活力測(cè)定體系(3 mL):適量粗酶液5~30 μL,100 mmol/L磷酸緩沖液(pH 8.0),2 mmol/L NAD+和100 mmol/L葡萄糖。在30 ℃、pH 7.0條件下,每分鐘消耗或生成1 μmol/L NADH所需的酶量為1 個(gè)比酶活力單位(U/mL)。蛋白質(zhì)濃度測(cè)定采用Bradford法。比酶活力定義為:每毫克酶蛋白所含的酶活力單位(U/mg)。

      1.3.5 重組E. coli全細(xì)胞轉(zhuǎn)化PPA合成L-PLA

      E. coli BL21(DE3)/pETDuet-ldhL-gdh和E. coli BL21(DE3)/pETDuet-ldhL經(jīng)菌體活化和誘導(dǎo)表達(dá)后,分別離心收集菌體并用磷酸鈉緩沖液(pH 7.0)洗滌2 次,重懸于10 mL磷酸鈉緩沖液中,添加0.3 g/L葡萄糖和40 mmol/L PPA,于37℃、200 r/min條件下反應(yīng),每20 min取500 μL轉(zhuǎn)化液于4 ℃條件下10 000 r/min離心5 min,上清液進(jìn)行HPLC檢測(cè)產(chǎn)物L(fēng)-PLA和底物PPA濃度[30-31]。

      1.3.6 HPLC分析方法

      全細(xì)胞轉(zhuǎn)化液經(jīng)10 000 r/min離心5 min后,上清液與脫氣流動(dòng)相混合均勻,經(jīng)0.22 μm濾膜過(guò)濾后進(jìn)行HPLC檢測(cè)L-PLA物質(zhì)的量和光學(xué)純度。PPA和L-PLA定量檢測(cè)和手性分析條件參考文獻(xiàn)[28]。L-PLA光學(xué)純度檢測(cè)條件為:手性柱OJ-RH、流動(dòng)相乙腈-甲醇-三氟乙酸-去離子水(50∶50∶1.5∶900,V/V)、流速0.3 mL/min、柱溫30 ℃、檢測(cè)波長(zhǎng)210 nm、進(jìn)樣量5 μL[32]。光學(xué)純度用對(duì)映體過(guò)量(enantionmeric excesses,ee)值表示,按公式(1)計(jì)算。

      式中:nL-PLA、nD-PLA分別為L(zhǎng)-PLA、D-PLA的物質(zhì)的量/mol。

      1.3.7 PPA摩爾轉(zhuǎn)化率計(jì)算

      PPA摩爾轉(zhuǎn)化率按公式(2)計(jì)算。

      式中:nL-PLA、nPPA分別為L(zhǎng)-PLA、PPA的物質(zhì)的量/mol。

      2 結(jié)果與分析

      2.1 ldhL和gdh基因克隆及重組質(zhì)粒的構(gòu)建

      圖2 2 ldhLldhL和gdhgdh基因PCR擴(kuò)增產(chǎn)物電泳圖(A)和重組表達(dá)質(zhì)粒pETDuet-Duet-ldhLldhL-gdhgdh雙酶切驗(yàn)證(B)BFig. 2 PCR-amplified products of ldhL and gdh (A) and double restriction enzyme digestion analysis of recombinant plasmid pETDuetldhL-gdh (B)

      以B. megaterium Z2013513基因組為模板分別進(jìn)行PCR擴(kuò)增,瓊脂糖凝膠電泳和測(cè)序結(jié)果均表明,ldhL基因長(zhǎng)度為957 bp,gdh基因長(zhǎng)度為786 bp,與NCBI公布B. megaterium WSH-002序列大小相符,序列相似度99%(圖2A)。重組表達(dá)質(zhì)粒pETDuet-ldhL-gdh經(jīng)雙酶切驗(yàn)證結(jié)果表明,gdh和ldhL均已成功連接(圖2B)。

      2.2 ldhL和gdh誘導(dǎo)表達(dá)及酶活力測(cè)定

      圖3 SDS-PAGE分析重組E. ccoollii L-LDH和GDH蛋白表達(dá)Fig. 3 SDS-PAGE analysis of L-LDH and GDH coexpression in recombinant E. coli

      圖3 為SDS-PAGE電泳分析經(jīng)IPTG誘導(dǎo)后,E. coli BL21(DE3)、重組E. coli BL21(DE3)/pETDuet-ldhL和E. coli BL21(DE3)/pETDuet-ldhL-gdh中l(wèi)dhL和gdh基因的蛋白表達(dá)情況。與原始菌E. coli BL21(DE3)相比,E. coli BL21(DE3)/pETDuet-ldhL和E. coli BL21(DE3)/pETDuet-ldhL-gdh均在35~40 kD范圍內(nèi)有特異性條帶,且攜帶雙基因表達(dá)質(zhì)粒pETDuet-ldhL-gdh中l(wèi)dhL的表達(dá)量明顯低于攜帶單基因表達(dá)質(zhì)粒pETDuet-ldhL。E. coli BL21(DE3)/pETDuet-ldhL-gdh在25~29 kD范圍內(nèi)的特異性條帶與GDH蛋白分子質(zhì)量大小相符。SDS-PAGE結(jié)果表明E. coli BL21(DE3)/pETDuet-ldhL-gdh能成功轉(zhuǎn)錄并表達(dá)L-LDH和GDH蛋白。

      表2 重組大腸桿菌中L-LDH和GDH比活力分析Table2 Specific activities off LL-LDH and GDH of recombinant strains U/mg

      測(cè)定3 種菌株粗酶液中L-LDH和GDH比活力(表2),未檢測(cè)出重組菌株E. coli BL21(DE3)/pETDuet-ldhL和原始菌株E. coli BL21(DE3)裂解上清液中GDH的比活力,而重組菌株E. coli BL21(DE3)/pETDuet-ldhL-gdh裂解上清液中L-LDH和GDH比活力分別為0.21 U/mg和6.53 U/mg,說(shuō)明重組ldhL和gdh在大腸桿菌中成功表達(dá)且具有酶學(xué)活性。

      2.3 輔因子再生偶聯(lián)體系轉(zhuǎn)化PPA合成L-PLA

      圖4 E. ccoollii BL21(DDEE33)/pETDDuueett--llddhhLL-ggddhh和E. ccoollii BL21(DDEE33)/ pETDDuueett--llddhhLL轉(zhuǎn)化對(duì)比圖Fig. 4 Time course of L-PLA production by E. coli BL21(DE3)/ pETDuet-ldhL-gdh or E. coli BL21(DE3)/pETDuet-ldhL

      全細(xì)胞轉(zhuǎn)化試驗(yàn)表明兩株重組菌E. coli BL21(DE3)/pETDuet-ldhL和E. coli BL21(DE3)/pETDuetldhL-gdh均能夠轉(zhuǎn)化PPA立體特異性合成L-PLA。E. coli BL21(DE3)/pETDuet-ldhL的L-LDH表達(dá)量較高,比酶活力約是E. coli BL21(DE3)/pETDuet-ldhL-gdh的L-LDH的2 倍(表2),但在轉(zhuǎn)化過(guò)程中,由于缺乏輔因子NADH,限制L-LDH的催化反應(yīng),不利于L-PLA的合成。而E. coli BL21(DE3)/pETDuet-ldhL-gdh細(xì)胞中GDH不斷將葡萄糖催化生成葡萄糖酸,同時(shí)也伴隨著NAD+轉(zhuǎn)化成輔酶NADH,保持菌體代謝中的輔酶平衡,才使得細(xì)胞內(nèi)足夠的輔因子促使L-LDH以較高的反應(yīng)速率催化PPA不對(duì)稱合成L-PLA。反應(yīng)40 min以后,因底物消耗殆盡而反應(yīng)速率降低。相比E. coli BL21(DE3)/pETDuetldhL,E. coli BL21(DE3)/pETDuet-ldhL-gdh轉(zhuǎn)化L-PLA為24.26 mmol/L,提高18.92%;底物PPA摩爾轉(zhuǎn)化率為59.55%,提高17.42%(圖4)。

      圖5 HPLCC分析E. ccoollii BL21(DDEE33)/pETDDuueett--llddhhLL-ggddhh全細(xì)胞轉(zhuǎn)化產(chǎn)物L(fēng)-PLA光學(xué)純度Fig. 5 HPLC analysis of L-PLA production by whole cells of E. coli BL21(DE3)/pETDuet-ldhL-gdh

      由圖5可知,HPLC手性分析結(jié)果表明此輔因子再生偶聯(lián)體系不對(duì)稱還原PPA合成的L-PLA光學(xué)純度高達(dá)99%。雖然此輔因子再生體系的誘導(dǎo)表達(dá)和全細(xì)胞轉(zhuǎn)化條件需要進(jìn)一步優(yōu)化以提高L-PLA產(chǎn)量和底物摩爾轉(zhuǎn)化率,但是其立體特異性選擇有助于合成光學(xué)純L-PLA,為其在醫(yī)學(xué)和食品行業(yè)中廣泛應(yīng)用提供參考依據(jù)。

      3 結(jié) 論

      輔因子再生對(duì)于生物體內(nèi)大多數(shù)氧化還原反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行具有重要的意義,既避免在反應(yīng)過(guò)程中外部添加昂貴的輔因子,又緩解細(xì)胞內(nèi)輔因子水平的限制,提高氧化還原反應(yīng)催化效率。菌株Rubrivivax benzoatilyticus JA2[14]轉(zhuǎn)化1 mmol/L苯丙氨酸合成0.92 mmol/L L-PLA。篩選自土壤的假單胞菌菌株P(guān)seudomonas sp.BC-18能將2-羥基-3-苯基丙腈轉(zhuǎn)化得光學(xué)純度為75%的L-PLA[32]。本研究設(shè)計(jì)了輔因子NADH再生途徑,通過(guò)引入gdh和ldhL,底物葡萄糖不僅為細(xì)胞提供能量,也實(shí)現(xiàn)NAD/NADH在細(xì)胞內(nèi)的平衡,促進(jìn)L-PLA的大量積累。同時(shí),良好的光學(xué)純度是L-PLA合成重要手性藥物的前提。此微生物全細(xì)胞一步轉(zhuǎn)化法條件溫和、工藝簡(jiǎn)單,為L(zhǎng)-PLA工業(yè)化生產(chǎn)提供一定的參考依據(jù)。

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      Production of Optically Pure L-Phenyllactic Acid by Using Whole Cells of Recombinant Escherichia coli

      ZHU Yibo1, LU Rubin1, CHENG Jun1, WANG Ying1,2, QI Bin1, WANG Limei1,*
      (1. School of Biotechnology and Food Engineering, Changshu Institute of Technology, Suzhou 215500, China; 2. College of Food Science and Engineering, Jilin Agricultural University, Changchun 130118, China)

      The L-lactate dehydrogenase gene (ldhL) and glucose dehydrogenase gene (gdh) were respectively amplified from Bacillus megaterium Z2013513 by PCR and inserted into the plasmid pETDuet-1 to construct the recombinant vector pETDuet-ldhL-gdh. Then, the vector was transformed into Escherichia coli BL21 (DE3) to obtain the recombinant strain E. coli BL21(DE3)/pETDuet-ldhL-gdh. Sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis and enzymatic activity analysis showed that both ldhL and gdh were successfully co-expressed with biological functions in the recombinant strain. Using whole cells of recombinant E. coli BL21(DE3)/pETDuet-ldhL-gdh, 24.26 mmol/L L-phenyllactic acid was obtained from phenylpyruvic acid at 37 ℃ and 200 r/min after 60 min transformation. The product enantiomeric excess percent was over 99% with substrate molar conversion rate of 59.55%. The results showed the cofactor regeneration biotransformation system was capable of eff ciently producing optically pure L-phenyllactic acid.

      L-2-hydroxyl-3-phenylpropionic acid; Bacillus megaterium Z2013513; L-lactate dehydrogenase; glucose dehydrogenase; NADH regeneration; whole-cell catalysis

      10.7506/spkx1002-6630-201702010

      TS201.2

      A

      1002-6630(2017)02-0059-06

      朱益波, 魯如彬, 程俊, 等. 重組大腸桿菌合成光學(xué)純L-苯基乳酸[J]. 食品科學(xué), 2017, 38(2): 59-64. DOI:10.7506/ spkx1002-6630-201702010. http://www.spkx.net.cn

      ZHU Yibo, LU Rubin, CHENG Jun, et al. Production of optically pure L-phenyllactic acid by using whole cells of recombinant Escherichia coli[J]. Food Science, 2017, 38(2): 59-64. (in Chinese with English abstract)

      10.7506/ spkx1002-6630-201702010. http://www.spkx.net.cn

      2016-03-26

      國(guó)家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金項(xiàng)目(31501459);國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(31470092);江蘇省基礎(chǔ)研究計(jì)劃(自然科學(xué)青年基金)項(xiàng)目(BK20130380);常熟市科技計(jì)劃項(xiàng)目(CN201412)

      朱益波(1980—),男,博士,研究方向?yàn)槲⑸锱c生物技術(shù)。E-mail:centuryrain@126.com

      *通信作者:王立梅(1964—),女,教授,博士,研究方向?yàn)槭称飞锛夹g(shù)。E-mail:wlmqb@126.com

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