重組葡萄糖脫氫酶的表達及輔酶再生應用研究

李凌凌,劉曜寧,呂早生,楊忠華,左振宇,宋采薇

(武漢科技大學化學與化工學院,湖北 武漢,430081)

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重組葡萄糖脫氫酶的表達及輔酶再生應用研究

李凌凌,劉曜寧,呂早生,楊忠華,左振宇,宋采薇

(武漢科技大學化學與化工學院,湖北 武漢,430081)

為解決異源表達酮還原酶域EryKR1的重組大腸桿菌EscherichiacoliBL21(pET28a-eryKR1)催化環己酮還原時消耗的氫供體NADPH再生的問題，構建了克隆枯草芽孢桿菌葡萄糖脫氫酶基因gdh的重組菌E.coliBL21(pET28a-gdh)，其中的gdh基因經Nucleotide BLAST功能分析顯示與枯草芽孢桿菌9902的gdh基因序列(登錄號為EF626962.1)的一致性達到100%。SDS-PAGE檢測顯示該重組菌經IPTG誘導后可以高效表達出葡萄糖脫氫酶(GDH)，其表達量占全菌可溶性蛋白質的64%。GDH粗酶液的比酶活為137.90 U/mg。通過氣相色譜檢測添加了E.coliBL21(pET28a-gdh)的E.coliBL21(pET28a-eryKR1)環己酮還原反應體系中的環己醇含量，結果顯示加入重組GDH的雙重組菌耦合反應體系中環己醇的產率為82.21%，是未添加GDH的反應體系對應值的3.23倍，表明重組GDH可以為EryKR1還原環己酮系統解決輔酶再生問題。

葡萄糖脫氫酶；重組菌；異源表達；輔酶再生；生物催化；環己酮；枯草芽孢桿菌

利用氧化還原酶催化潛手性羰基化合物不對稱還原合成手性醇是生物技術中一個具有巨大發展前景的研究領域。但是，這個催化反應需要大量價格昂貴且穩定性低的輔酶協助才能進行，從而極大地阻礙了氧化還原酶的大規模應用，因此構建低成本、高效的輔酶再生系統是解決問題的關鍵[1]。解決輔酶再生的方法有化學法、電化學法、光化學法和酶法[2]，其中酶法更受青睞。……