保加利亞乳桿菌D-乳酸脫氫酶同工酶基因在大腸桿菌中的表達

黃艷娜,劉振民,游春蘋

(乳業生物技術國家重點實驗室,上海乳業生物工程技術研究中心,光明乳業股份有限公司乳業研究院,上海 200436)

保加利亞乳桿菌D-乳酸脫氫酶同工酶基因在大腸桿菌中的表達

黃艷娜,劉振民,游春蘋*

(乳業生物技術國家重點實驗室,上海乳業生物工程技術研究中心,光明乳業股份有限公司乳業研究院,上海 200436)

通過對保加利亞乳桿菌ATCC11842的D-乳酸脫氫酶基因的克隆,分離獲得了ldb0101、ldb0813、ldb1010、ldb1147和ldb2021五種同工酶基因,并分別構建重組質粒轉化大腸桿菌JM109,實現D-LDH同工酶基因的表達。結合重組大腸桿菌的搖瓶發酵實驗和D-乳酸的合成,初步確定D-乳酸脫氫酶Ldb0101和Ldb1010在保加利亞乳桿菌中對D-乳酸的合成起著重要的作用。

保加利亞乳桿菌,D-乳酸脫氫酶,D-乳酸,基因克隆表達

保加利亞乳桿菌是乳酸菌家族中的重要一員,作為發酵劑而被廣泛應用于食品工業中[1-2]。眾所周知,保加利亞乳桿菌以合成D-乳酸為主,基本不合成L-乳酸[3-6]。有研究表明,D-乳酸脫氫酶(D-LDH)和L-乳酸脫氫酶(L-LDH)分別來自兩個完全不同的家族,因此二者的蛋白序列同源性較低,僅有27%～37%[7]。van de Guchte等報道了保加利亞乳桿菌中存在五種D-乳酸脫氫酶同工酶(Ldb0101,Ldb0813,Ldb1010,Ldb1147,Ldb2021)[8],但對其功能特性沒有做詳細的說明。而目前對L.bulgaricusD-DLH的報道多集中于對其蛋白結構的研究。如Holton等研究了Ldb1010酶的蛋白構象[7];Bernard等將L.bulgaricus的D-乳酸脫氫酶基因ldhA在E.coli中表達,結果表明該酶與L.caseiD-HicDH同源[9];另外,Razeto報道了L.bulgaricusD-LDH(同Ldb0101)的閉合域、底物特異性和催化活性[10]。而目前對其他D-LDH同工酶的功能與特性未見報道,且對負責L.bulgaricusD-乳酸合成的關鍵酶尚無明確的結論。……