曹慧萍， 郑 璞*， 唐云平， 徐志南

（1.江南大学 工业生物技术教育部重点实验室，江苏 无锡 214122；2.浙江大学 化学工程与生物工程学院，浙江 杭州310013）

谷氨酸棒杆菌中谷氨酰胺合成酶的克隆表达及固定化

曹慧萍1， 郑 璞*1， 唐云平2， 徐志南2

（1.江南大学 工业生物技术教育部重点实验室，江苏 无锡 214122；2.浙江大学 化学工程与生物工程学院，浙江 杭州310013）

对谷氨酸棒杆菌（C.glutamicum）来源的谷氨酰胺合成酶进行腺苷酰化位点定点突变，并在大肠杆菌中进行异源表达，得到的重组酶活为6.215 U/mg。分离纯化重组突变酶后，对其固定化条件及固定化酶的性质进行研究。结果得到固定化条件为：以LX-1000EP树脂作为固定载体，载体量0.176 g/U、pH值8.0、温度30℃、吸附时间16 h。固定化酶活力达到3.658 U/g，酶活回收率达到67.17%。重组酶固定化后，反应最适温度没有变化，最适pH略向碱性偏移，储藏稳定性提高，转化谷氨酸生产谷氨酰胺的水平与游离酶相当，对50 mmol/L谷氨酸的转化率为92.83%，为酶法生产谷氨酰胺后续研究提供了参考。

重组谷氨酰胺合成酶，克隆表达，固定化，生物转化

谷氨酰胺合成酶 （glutamine synthetase，EC 6.3.1.2）催化铵离子和谷氨酸合成谷氨酰胺，同时消耗ATP。其生理功能主要是参与氮的同化和谷氨酰胺形成，为生物体合成多种氨基酸提供氮源，运输多余的铵离子。谷氨酰胺合成酶（GS）是生物体氮代谢的关键酶之一［1］。在体外，GS还用于酶促反应生产L-谷氨酰胺 （L-glutamine，L-Gln）和茶氨酸（N-ethyl-γ-L-glutamine）［2］。Tochikura［3］等最早提出用GS酶法生产L-Gln。1984年，Cardner等克隆了枯草芽孢杆菌（B.subtilis）中的GS基因glnA，并在大肠杆菌中进行了表达。GS酶法合成谷氨酰胺反应过程中需要ATP参与。……