摘要
采用基因组挖掘技术,以来源于Lactobacillus brevis活性较高的谷氨酸脱羧酶(glutamate decarboxylase,GAD)LbGAD为探针,从乳酸菌(Lactococcus lactis、Lactobacillus senmaizukei)和肠球菌(Enterococcus sulfureus)的基因组中挖掘到了3个假定的GAD基因(LlGAD、LsGAD和EsGAD).借助pET28a质粒分别实现了这4个基因在大肠杆菌BL21中的表达,其中LsGAD和LlGAD的表达产物可溶性较好,相应发酵液中GAD活力分别为34.17、38.91 U/mL.LsGAD的比活力、温度特性、pH值特性和Kcat/Km值也明显优于其他几个酶.此外,初步研究了全细胞催化L-谷氨酸制备γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)的工艺,6 g/L的L-谷氨酸经过24 h转化后,GABA得率最高可达58％.本研究实现了GAD从基因组数据到真实酶的跨越,获得了1个性能优良的GAD,并初步实现了GABA的生物合成,为实现GABA低成本、规模化的生物合成提供了科学依据.
基金项目
国家自然科学基金青年科学基金(31900916)
国家自然科学基金面上项目(31870917)
车用生物燃料技术国家重点实验室开放课题(KFKT2018003)
南阳师范学院青年项目(2018QN004)
河南省科研服务平台专项(2016151)
河南省南水北调中线水源区水生态安全创新型科技团队专项(17454)
河南省高校科技创新团队项目(20IRTSTHN024)
河南省高校省级大学生创新创业训练计划项目(S201910481006)
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