谷氨酰胺轉氨酶在Pichia pastoris GS115 中的表達及其發酵條件響應面法優化

于 凡，劉 雙，陳海清，王紅靜，馬 雯，石 楠，檀建新

（1. 河北農業大學 食品科技學院，河北 保定 071001；2. 河北大學 生命科學學院/河北省微生物多樣性研究與應用重點實驗室，河北 保定 071002）

谷氨酰胺轉氨酶（Transglutaminase，縮寫為TGase，EC 2.3.13）是一種重要的食品酶［1］，具有催化酰基轉移、脫酰胺和蛋白質分子間或分子內的賴氨酸與谷氨酰胺共價交聯的活性［2］。后者可以改變蛋白質網絡結構、增強保水能力和促進凝膠形成，提高蛋白質營養價值［3］。因此，被廣泛應用于蛋白質的修飾，從而改善蛋白質的理化性質和功能［4］，在食品、醫藥、紡織等領域具有重要的應用價值［5］。TGase 在自然界中分布廣泛，包括豚鼠肝臟、植物以及微生物［6］。微生物來源的谷氨酰胺轉氨酶又稱為MTG（Microbial transglutaminase），與動植物來源的TGase 相比，MTG 具有分子量小、Ca2+獨立性、較高的反應速率和熱穩定性以及較寬的?；w底物專一性等優點，更適合工業生產和應用［4］。同時，因為微生物生長快，產量大，效率高，所以達到工業規模的用于食品改性的商業化MTG 都是由微生物發酵生產的［7］。然而，MTG 也存在一些缺點，如天然宿主鏈霉菌的發酵培養基相對昂貴，發酵工藝復雜，增加了大規模生產的成本和復雜程度［8］。因此，異源重組表達則成為生產MTG 的一種可行的技術手段［9］。

巴斯德畢赤酵母（Pichia pastoris）表達系統已被廣泛用于外源重組蛋白質的表達，可同時生產分泌蛋白和細胞內蛋白［10］。目前，已有500 多種來自哺乳動物、植物、酵母和細菌的外源蛋白在畢赤酵母中獲得了成功表達［11］。畢赤酵母具有操作簡單、生物量和蛋白產量高的優點，并且它是甲醇營養型酵母，具有強啟動子AOX1，可嚴格調控和驅動高水平的蛋白表達，能夠進行蛋白質水解、折疊、二硫鍵形成和糖基化等翻譯后修飾?！?br>