光合细菌嗜酸柏拉红菌5-氨基乙酰丙酸合成酶基因的克隆与原核表达

摘要

5-氨基乙酰丙酸(ALA)可作为除草剂、杀虫剂和植物生长调节剂在农业上应用,但由于其成本较高而限制了它的大面积使用.利用常规基因工程操作方法结合载体介导PCR法(Vecterette PCR)克隆了嗜酸柏拉红菌(Rhodoblastus acidophilus)的5-氨基乙酰丙酸合成酶(ALAS)基因.并将编码ALAS的基因插入到原核表达载体pQE30中,在大肠杆菌不同菌株(E.coli JM109、M15及BL21(DE3))中进行诱导表达.对产物进行SDS-PAGE分析表明,ALAS基因已在细菌中成功表达.使用Ni-NTA亲和层析法对表达的ALAS进行分离、纯化,得到大小约为44kD的ALAS蛋白.通过优化工程菌株的培养条件,建立了发酵生产ALA的方法,其胞外分泌ALA产量达5.379g/L,ALAS酶活力高达333U/min.mg.这是目前国内外利用生物法生产ALA产量最高的报道,为ALA的产业化应用打下了良好的基础.