[一种多酶级联工艺,用于制备L-phosphinothricin]
Manman Wang1,2, Yu Yang1, Xianbing Song1
1State Key Laboratory of Biopharmaceutical Preparation and Delivery, Institute of Process Engineering, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China.
Sheng wu gong cheng xue bao = Chinese journal of biotechnology
|September 25, 2025
概括
工程化大肠杆菌菌株被开发用于L-phosphinothricin (L-PPT) 的多酶催化制剂,L-phosphinothricin是一种广泛的除草剂. 这种方法实现了高转换率和反体过量,为工业L-PPT生产铺平了道路.
科学领域:
- 生物催化剂和代谢工程
- 用于除草剂合成的酶工程.
- 工业生物技术 工业生物技术
背景情况:
- 素 (L-PPT) 是一种关键的除草剂,需要高效的生产方法.
- 目前的L-PPT合成方法在效率和立体选择性方面面临挑战.
- 多酶级联催化为L-PPT制备提供了一个有前途的途径.
研究的目的:
- 开发一种工程化大肠杆菌系统,用于高效,立体选择性合成L-PPT.
- 使用工程化大肠杆菌菌株构建和优化一个全细胞级联过程.
- 建立一个料批发发酵策略,以增强L-PPT生产的酶活性.
主要方法:
- 工程化大肠杆菌菌株YM-1 (表达D-氨基酸转氨酶) 和pLS (共同表达谷氨酸脱酶和葡萄糖脱酶) 的构建.
- 开发一种料批次发酵工艺,以优化酶活性.
- 用D,L-PPT作为基质进行全细胞级联催化过程的过程参数的优化.
主要成果:
- 工程化大肠杆菌菌株YM-1和pLS促进了L-PPT的多酶级联合成.
- 料批发发酵显著增加了关键酶的活性 (D-氨基酸转氨酶增加22.68%,谷氨酸脱酶增加100.82%).
- 优化的级联反应在8小时内实现了91.36%的D-PPT转化和90.22%的L-PPT反体过量.
结论:
- 开发的工程大肠杆菌菌株和优化的发酵过程使得L-PPT的有效生物催化生产成为可能.
- 这种全细胞级联方法为工业L-PPT制造提供了可行和可持续的战略.
- 这项研究表明了酶工程和代谢途径优化对于除草剂合成的潜力.
