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摘要
【目的】苯丙氨酸解氨酶(PAL)在苯丙烷代谢途径中具有重要作用,Ptr PAL基因的挖掘、酶学性质分析和应用为毛果杨苯丙烷代谢途径的研究和肉桂酸(t-ca)合成提供参考。【方法】基于基因组注释信息,挖掘毛果杨Ptr PAL基因,进行原核表达和酶学性质分析。以L-苯丙氨酸(L-Phe)为底物,通过全细胞催化合成t-ca。【结果】通过挖掘毛果杨基因组得到了5个Ptr PAL基因,系统发育树分析表明其在进化上分为两组。Ptr PAL3和PtrPAL4来自不同进化分支,选取其进行原核表达和酶学性质分析。镍柱纯化后的重组蛋白re PtrPAL3和re PtrPAL4最适温度分别是55℃和60℃,最适p H分别是8.5和8.0,比酶活分别为3.363和3. 381 U/mg,且均具有微弱的酪氨酸解氨酶活力。重组蛋白的动力学分析表明,re PtrPAL3对L-Phe的亲和力更高。将re PtrPAL3应用于L-Phe脱氨生产t-ca,全细胞催化7 h可产生104 mmol/L t-ca。【结论】具有不同转录特异性的两种re PtrPAL酶学性质接近,但re PtrPAL3表现出更高的催化效率,更适合用于t-ca的生物合成。而且,其产量高于文献报道的28 mmol/L水平,具有良好的应用潜力。
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