米黑根毛霉来源L-天冬酰胺酶的分子改造及高效表达

作者：朱曼迟; 张显^*; 王志; 林文萱; 徐美娟; 杨套伟; 邵明龙; 饶志明^*

来源：生物工程学报, 2021, 37(09): 3242-3252.

DOI：10.13345/j.cjb.200759

• L-天冬酰胺酶
• 定点突变
• 比酶活
• UTR改造

L-天冬酰胺酶能够水解L-天冬酰胺生成L-天冬氨酸和氨,广泛存在于微生物、植物和部分啮齿类动物的血清中,在医药和食品行业中都具有重要应用。然而无论是在医药还是在食品行业中,L-天冬酰胺酶依然存在一些问题,如催化效率低、热稳定性差、产量低等。文中通过理性设计及5′非翻译区(5′untranslated region,5′UTR)改造提高米黑根毛霉Rhizomucor miehei来源的L-天冬酰胺酶(RmAsnase)的酶活及蛋白表达量。结果显示,通过同源建模结合序列比对分析构建的6个突变菌株中,突变酶A344E比酶活较野生酶提高了1.5倍。继而构建食品安全菌株枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis 168/pMA5-A344E,对其进行UTR改造,获得重组菌株B.subtilis168/pMA5 UTR-A344E,其酶活较原始菌提高了7.2倍,对重组菌B.subtilis 168/pMA5 UTR-A344E进行5 L罐研究,最终产量为489.1 U/mL。该酶活提高的重组菌株对L-天冬酰胺酶的工业化应用具有重要价值。

• 单位
  生物工程学院; 江南大学; 工业生物技术教育部重点实验室