高密度发酵产酪氨酸酚裂解酶及催化合成L-DOPA

作者：徐冰冰; 雷庆子; 曾伟主; 未雅楠; 黄科峰; 周景文^*

来源：食品与发酵工业, 2019, 45(12): 7-14.

DOI：10.13995/j.cnki.11-1802/ts.019724

• 酪氨酸酚裂解酶
• L-DOPA
• 溶氧
• DO-start
• 诱导策略

为了提高酪氨酸酚裂解酶(tyrosine phenol-lyase,TPL)的表达量和酶活,使之更高效地催化合成左旋多巴(3,4-2-dihydroxylphenylalanine,L-DOPA),在摇瓶优化的基础上,研究了溶氧控制策略、补料策略、诱导温度和诱导策略对菌体生长、TPL酶活和L-DOPA产量的影响。结果表明,在5 L发酵罐中25℃诱导条件下,采用DOstat补料策略控制罐内溶氧的体积分数为20%,菌体浓度、TPL酶活和催化合成L-DOPA产量较分批培养分别提高了17. 9%、57. 7%和27. 8%。诱导后控制溶氧体积分数在40%相比于20%更利于TPL的表达,酶活相比于20%的DO的提高了33. 8%。通过优化起始诱导时间,在菌体生长的对数前期(OD600=7)诱导,细胞浓度提高到51. 2 g/L,酶活提高到2. 43 U/mL,L-DOPA产量为56. 58 g/L,较分批培养分别提高了64. 1%、170%和209. 2%。初步实现了重组大肠杆菌高密度培养生产TPL,为L-DOPA产业化研究奠定了基础。

• 单位
  生物工程学院; 山东新华制药股份有限公司; 江南大学