不動桿菌來源L-天冬氨酸-β-脫羧酶的表達(dá)與酶學(xué)性質(zhì)分析

于佳印，趙庭，劉中美，周麗，周哲敏

(江南大學(xué) 生物工程學(xué)院，江蘇 無錫，214122)

L-天冬氨酸-β-脫羧酶(L-aspartate-β-decarboxylase, EC 4.1.1.12 Asd)又稱L-天冬氨酸-4-脫羧酶，以5′-磷酸吡哆醛(pyridoxal5-phosphatemonohydrate,PLP)為輔酶因子[1-2]，是目前為止自然界中發(fā)現(xiàn)的唯一的氨基酸-β-脫羧酶，可以催化底物L(fēng)-天冬氨酸脫去β位羧基生成L-丙氨酸和CO2，α-酮戊二酸對其脫羧反應(yīng)具有激活作用[3]。同時(shí)，L-天冬氨酸-β-脫羧酶是一個(gè)多功能酶，具有較低的轉(zhuǎn)氨活性以及β-消除活性[4]。L-天冬氨酸-β-脫羧酶一般以同型十二聚體形式存在，單亞基分子質(zhì)量均為60 kDa左右[5]。已有研究報(bào)道，L-天冬氨酸-β-脫羧酶存在于哺乳動物細(xì)胞[6]以及多種微生物中，如假單胞菌[7]、糞產(chǎn)堿菌[8]、糞腸球菌[9]、放線菌[10]以及真菌[11]，目前已用來生產(chǎn)L-丙氨酸和拆分DL-天冬氨酸生產(chǎn)D-天冬氨酸[12]。關(guān)于L-天冬氨酸-β-脫羧酶來源與性質(zhì)的研究始于20世紀(jì)50年代，主要集中在20世紀(jì)70年代至21世紀(jì)初。

L-丙氨酸具有重要的生理功能，如參與糖代謝、在轉(zhuǎn)氨反應(yīng)中提供氨基，并且參與體內(nèi)氨基酸循環(huán)、氨基酸與糖原轉(zhuǎn)換等過程。同時(shí)，L-丙氨酸在日化、醫(yī)藥、食品等領(lǐng)域均有廣泛用途[13]。在日化領(lǐng)域，L-丙氨酸是合成氨基酸表面活性劑的原料[14]；在醫(yī)藥應(yīng)用方面，L-丙氨酸是合成VB6和L-氨基丙醇[15](鹽酸左氧氟沙星合成前體)的主要原料；同時(shí)，L-丙氨酸是復(fù)合氨基酸注射液和輸液的主要成分，也是心肌功能增強(qiáng)劑。它可以用于配制組織培養(yǎng)基和生化試劑，也可用于肝功能檢測。在食品領(lǐng)域，L-丙氨酸具有甜味和鮮味，能與谷氨酸鈉制成混合調(diào)味品，可調(diào)制并明顯改善食品風(fēng)味，而不破壞食品原有的風(fēng)格[16]。……