重组大肠杆菌表达17β-羟基类固醇脱氢酶全细胞催化合成宝丹酮的研究

作者：吴玉玲; 邵明龙; 周武林; 高惠芳; 张显; 徐美娟; 杨套伟; 饶志明^*

来源：化工学报, 2020, 71(07): 3229-3237.

• 17β-羟基类固醇脱氢酶
• 1,4-雄烯二酮
• 宝丹酮
• 生物催化

宝丹酮作为一种重要的蛋白同化雄性激素类固醇,具有提升肌肉质量和耐力的功能。宝丹酮的传统合成方法是以1,4-雄烯二酮(ADD)为底物通过化学法合成,但过程复杂、污染严重。17β-羟基类固醇脱氢酶(17β-HSD)可催化甾体化合物C-17位点的氧化还原反应,实现ADD和宝丹酮的相互转化。本研究通过基因序列同源性分析,筛选到6种不同来源的17β-HSD基因并对其在大肠杆菌中进行异源表达。利用不同重组菌转化ADD合成宝丹酮,结果表明重组菌BL21/pET28a-HSDPy的ADD转化率最高,因此选择BL21/pET28a-HSDPy进行进一步研究。鉴定了重组菌的酶学性质并优化其全细胞转化条件。结果表明在生物量为36 g·L-1、底物浓度为5.40 g·L-1条件下,经过两次补料,获得了3.66g·L-1宝丹酮,比优化前提高了4.1倍。而且在生物转化过程中未检测到副产物。为生物合成宝丹酮提供了可能。

• 单位
  江南大学; 生物工程学院; 工业生物技术教育部重点实验室