浑球红细菌Rhodobacter sphaeroides LHS-305腈水解酶基因的克隆及表达
2012-09-18王学东李桂南李明阳
重庆理工大学学报(自然科学) 2012年6期
王学东,李桂南,李明阳
(华东理工大学a.生物反应器工程国家重点实验室;b.鲁华生物技术研究所,上海 200237)
腈类化合物是一类非常重要的化合物。腈类物质的水解反应在氨基酸、酰胺、羧酸以及它们的衍生物的合成中有着非常广泛的应用[1-4]。
对腈类物质水解的方法有化学水解法和酶法2种。化学水解法一般需要满足强酸(或强碱)、高温、高压等比较剧烈的反应条件,效率低、成本高,同时也造成了相当的环境压力。而酶法水解则具有反应条件温和、高效、专一、成本低、环境污染小等优点[5-7]。
由于天然腈类化合物的存在,许多微生物都有转化腈类物质的能力。从20世纪60年代开始,人们从假单孢菌(Pseudomonas)、红球菌(Rhodococcus)、产碱杆菌(Alcaligenes)、克雷伯氏菌(Klebsiella)中发现并得到了腈水解酶[8]。近年来,随着宏基因组技术的快速发展,人们从自然环境中获得了大量未培养微生物的基因组,其中已测序的腈水解酶基因也大量出现,这就为腈水解酶的进一步研究提供了更多材料。
利用基因重组技术,构建具有腈水解酶活性的新型基因工程菌株,可以在不同程度上解决生产中遇到的许多问题,如提高酶的表达水平、增强酶的热稳定性、减少副反应的发生等。1987年,Stalker等[8]首次在克雷伯氏菌中克隆得到腈水解酶的基因,并在大肠杆菌中进行了表达。近年来,国外对重组腈水解酶的研究日益增多,但国内相关报道却比较少。国内王清路等[9]研究了腈水解酶基因在毕赤酵母中的表达,罗晖等[10]和刘俊峰等[11]分别研究了腈水解酶基因在大肠杆菌中的表达情况。……
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