在Aspergillus niger中通过Vitreoscilla血红蛋白融合蛋白改善葡萄糖氧化酶催化
Jiao Liu1,2, Qian Zhang1, Xingying Liang1
1MOE Key Laboratory of Industrial Fermentation Microbiology, College of Biotechnology, Tianjin University of Science & Technology, Tianjin, 300457, China.
Applied microbiology and biotechnology
|January 6, 2024
概括
通过增强葡萄糖酸的产生,这项研究发现,将葡萄糖氧化酶 (Gox) 与玻璃血红蛋白 (VHb) 融合,提高了酶的效率. 使用Gox和VHb复合蛋白的单株系统显著提高了生物反应器中的生产.
科学领域:
- 生物技术是生物技术.
- 酶工程是什么? 酶工程是什么?
- 工业微生物学 工业微生物学
背景情况:
- 工业葡萄糖酸生产受到葡萄糖氧化酶 (Gox) 催化剂氧气供应的限制.
- 玻璃血红蛋白 (VHb) 是一种潜在的氧气转移载体,可以提高Gox的效率.
研究的目的:
- 提高葡萄糖氧化酶 (Gox) 催化效率,以提高葡萄糖酸的生产.
- 为了研究玻璃血红蛋白 (VHb) 克服氧气限制的有效性.
主要方法:
- 构建和测试了Gox-VHb融合蛋白,包括VHb-GS1-GoxA.
- 开发了使用SpyCatcher/SpyTag和SnoopCatcher/SnoopTag用于Gox和VHb复杂形成的单株和双株系统.
- 在不同的空气条件下,在摇瓶和生物反应器发酵中评估了葡萄糖酸的产量.
主要成果:
- VHb-GS1-GoxA融合蛋白显示Kcat/Km值比GoxA高96%,但表达是有限的.
- 具有Gox和VHb复合物的单菌株系统的表现优于GoxA过度表达菌株,在不同的通风速率下,葡萄糖酸的产量增加了23%和9%.
- 自由VHb表达并没有增强葡萄糖酸的产生.
结论:
- 融合和复杂的蛋白质策略有效地提高了Gox的催化效率和葡萄糖酸生产.
- 开发的单菌株系统为克服氧气供应限制和降低工业葡萄糖酸制造成本提供了一个有希望的方法.
