耐热β-木糖苷酶的可溶性表达及其应用

作者：罗佳年华; 董玉蓉; 张珊珊; 张小濛; 赵林果^*

来源：林业工程学报, 2021, 6(03): 81-87.

DOI：10.13360/j.issn.2096-1359.202007033

• β-木糖苷酶
• 分子伴侣
• 表达条件优化
• 7-木糖-10-去乙酰基紫杉醇
• 生物转化

紫杉醇作为一种具有突出药用价值的天然抗癌药物,其在红豆杉属植物中的含量极少,且已有的紫杉醇制备方法难以满足商业需求,因此酶法制备紫杉醇的研究受到越来越多的关注。通过β-木糖苷酶水解紫杉醇类似物7-木糖-10-去乙酰基紫杉醇(7-XDT)得到10-去乙酰基紫杉醇(10-DT),再进一步被乙酰基转移酶催化变成紫杉醇,此双酶催化反应为紫杉醇的制备提供了一个可靠方法。以嗜热菌Thermotoga petrophila DSM 13995来源的β-木糖苷酶Tpexyl3为研究对象,利用重组酶Tpexyl3催化7-XDT制备10-DT。为了提高重组β-木糖苷酶Tpexyl3在大肠杆菌BL21(DE3)中的可溶性表达量,对6种商业化的分子伴侣蛋白进行了筛选。结果表明:分子伴侣蛋白dnaK-dnaJ-grpE能显著提高Tpexyl3在大肠杆菌中的可溶性表达量;在以质量分数1%的麦芽糊精作为碳源的富集肉汤(TB)培养基中,不添加诱导剂,32℃下发酵48 h,重组酶Tpexyl3的表达量可达190 U/mL,较原始重组质粒在溶菌肉汤(LB)培养基中的表达量(6.81 U/mL)提高了27.9倍;在重组酶Tpexyl3加酶量250 U/mL、7-XDT质量浓度500 mg/L、pH 5.5、80℃下反应4 h,可生成162 mg/L的10-DT,物质的量转化率为45.59%。

• 单位
  南方现代林业协同创新中心; 南京林业大学