小檗碱桥酶高效原核表达及生物合成l-SLR的研究

作者：梅欢; 李玥; 刘可蒙; 刘吉华^*

来源：生物技术通报, 2023, 39(07): 277-287.

DOI：10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2022-1517

• 小檗碱桥酶
• 左旋金黄紫堇碱
• 生物转化
• 分子伴侣
• 原核表达

左旋金黄紫堇碱（l-Scoulerine, l-SLR）是苄基异喹啉类生物碱（benzylisoquinoline alkaloids, BIAs）的关键中间体，由小檗碱桥酶（berberine bridge enzyme, BBE）催化左旋网状番荔枝碱（l-Reticuline,l-RL）合成。基于前期首次实现加州罂粟小檗碱桥酶（Eschscholzia californcia berberine bridge enzyme, EcBBE, EcBO）的原核表达，通过更换原核表达载体及共表达分子伴侣，构建高效表达EcBO的大肠杆菌工程菌株，实现l-RL向l-SLR的高效转化。结果表明，EcBO与分子伴侣pGro7共表达的工程菌株A的酶活力达到194.14 U/L，较原始酶活力提高了9.22倍。进一步对菌株A生物合成l-SLR的培养条件进行优化，在TB培养基中，当异丙基-β-D-硫代吡喃半乳糖苷（IPTG）浓度为0.04 mmol/L,L-阿拉伯糖浓度为4 mg/mL,16℃下诱导18 h,0.2 mg/mL l-RL,37℃转化18 h,l-SLR产量为144.19 mg/L，较初始菌株提高4.72倍。综上，通过在原核系统中共表达分子伴侣pGro7与EcBO实现了EcBO高活性表达，显著提高了l-SLR的生物合成效率，为高效生物合成l-SLR及其他BIAs类生物碱提供了新的策略。

• 单位
  中国药科大学