利用枯草芽孢杆菌的L-氨基酸连接酶催化合成L-丙氨酰-L-谷氨酰胺

摘要

利用大肠杆菌Escherichia coli BL21(DE3)克隆并表达来源于枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis ATCC15245的L-氨基酸连接酶(L-amino acid ligase,Lal)基因,采用Ni-NAT亲和层析法分离纯化得到重组的Lal,并以L-丙氨酸和L-谷氨酰胺为底物制备L-丙氨酰-L-谷氨酰胺(丙谷二肽).研究结果表明,Lal属于ATP依赖酶,其最适反应温度和pH值分别为37°C和9.0,连续催化反应14h可催化等摩尔的底物氨基酸(30mmol/L)生成22.4mmol/L的丙谷二肽,最高摩尔转化率可达74.7％.本研究成功克隆表达了枯草芽孢杆菌的L-氨基酸连接酶,并将其应用于丙谷二肽的酶法合成,研究结果可为丙谷二肽的生物制造奠定理论基础.