谷氨酸脱氢酶与醇脱氢酶的共表达及其在制备(R)-2-氯-1-苯乙醇中的应用

作者：陈少云^*; 李宏燕

来源：微生物学通报, 2022, 49(06): 2062-2075.

DOI：10.13344/j.microbiol.china.220115

• 谷氨酸脱氢酶
• 醇脱氢酶
• 共表达
• (R)-2-氯-1-苯乙醇
• NADH

【背景】醇脱氢酶AdhS能催化不对称还原反应制备(R)-2-氯-1-苯乙醇，但由于自身再生辅酶NADH的能力不足，需要辅酶再生酶协助其再生NADH。谷氨酸脱氢酶能以谷氨酸为底物，再生辅酶NAD(P)H，具有辅酶再生酶的潜力。【目的】克隆表达谷氨酸脱氢酶基因gdhA，构建谷氨酸脱氢酶GdhA与醇脱氢酶AdhS的大肠杆菌共表达体系，提高AdhS制备(R)-2-氯-1-苯乙醇的转化效率。【方法】从枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)168中克隆基因gdhA，并在大肠杆菌(Escherichiacoli)BL21(DE3)中表达，分析辅酶再生活力；再与醇脱氢酶AdhS共表达，优化表达条件；分析不同辅酶再生方案对制备(R)-2-氯-1-苯乙醇的转化效率的影响。【结果】谷氨酸脱氢酶GdhA再生NADH的比活力为694 U/g。经GdhA与AdhS的共表达及表达条件优化后，制备(R)-2-氯-1-苯乙醇的转化效率达465 U/L。经比较，GdhA协助再生辅酶NADH，可使AdhS制备(R)-2-氯-1-苯乙醇的转化效率提高到约3倍。【结论】谷氨酸脱氢酶GdhA为NADH高效再生酶，与醇脱氢酶AdhS共表达可显著提高AdhS制备(R)-2-氯-1-苯乙醇的转化效率。

• 单位
  浙江中医药大学; 生命科学学院