蔗糖异构酶PalI在解脂耶氏酵母中的表面展示

作者：吴琦; 黄思敏; 郭小宇^*; 李宪臻; 刘家豪; 陈慧玲; 李思彭

来源：微生物学通报, 2022, 49(08): 3094-3106.

DOI：10.13344/j.microbiol.china.211153

• 蔗糖异构酶
• 解脂耶氏酵母
• 表面展示系统
• 酵母细胞壁锚定蛋白Pir1
• 酶学性质

【背景】蔗糖异构酶(PalI)生物转化蔗糖是目前生产异麦芽酮糖的主要方法,但在生产过程中存在的蔗糖异构酶转化蔗糖副产物比例较高、游离酶需要分离纯化等问题限制了异麦芽酮糖工业生产的应用。【目的】构建蔗糖异构酶PalI在解脂耶氏酵母(Yarrowia lipolytica) Po1g中的表面展示菌株,以降低蔗糖异构酶转化蔗糖的副产物比例及其纯化成本。【方法】为获得具有生产PalI能力的Y.lipolytica Po1g表面展示菌株,通过重叠延伸PCR将克雷伯氏菌(Klebsiella singaporensis)LX3的PalI的编码基因PalI与全基因合成的来自Y.lipolytica细胞壁的锚定蛋白Pir1融合,转入Y.lipolytica Po1g中构建表面展示菌株。利用3,5-二硝基水杨酸(3,5-dinitrosalicylic acid,DNS)比色定糖法测定表面展示的PalI酶活力并对其酶学性质进行探究,通过高效液相色谱法分析其转化蔗糖的产物。【结果】构建了蔗糖异构酶表面展示菌株Pir1-PalI/Po1g,经DNS法测得展示在Y. lipolytica Po1g表面的PalI酶活力为(4 694.6±56.6) U/g-菌体干重(dry cell weight,DCW),该酶的最适反应温度及pH值分别为45℃和pH 6.0,在20-55℃,pH 3.5-9.0区间内较稳定。对该酶转化蔗糖产物进行分析,结果表明以异麦芽酮糖为主的二糖产物与单糖副产物的比例可达到91:9。【结论】本研究构建了表面展示PalI的Y. lipolytica Po1g菌株,为异麦芽酮糖的工业化生产奠定了基础。

• 单位
  生物工程学院; 大连工业大学