乙醛脱氢酶的克隆表达及其酶学性质
2018-05-13豆欣喜张明林材吴殿辉李晓敏孙军勇蔡国林陆健
豆欣喜,张明,林材,吴殿辉,李晓敏,孙军勇,蔡国林,陆健*
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 (江南大学,粮食发酵工艺与技术国家工程实验室,江苏 无锡,214122) 3 (江南大学 生物工程学院,江苏 无锡,214122) 4(江苏省农垦麦芽有限公司,江苏 射阳,224300) 5(华润雪花啤酒有限公司,河北 秦皇岛,066001)
乙醇在人体内的代谢主要靠体内的2种酶[1],一种是乙醇脱氢酶(alcohol dehydrogenases, ADH, EC1.1.1.1),将乙醇氧化成乙醛;另一种是乙醛脱氢酶(Acetaldehyde dehydrogenase,ALDH,EC 1.2.1.10),将乙醛氧化成乙酸。一般情况下,ADH可充分表达,缺乏ALDH的个体比较多,导致乙醛在体内大量积累,产生醉酒症状[2],同时会损伤肌体细胞,容易诱发肝癌[3]。目前,在人体中已发现19种ALDH,主要分布在肝、胃、心脏等器官中,最常见的有ALDH1、ALDH2、ALDH3、ALDH4四种[4]。其中,参与乙醛氧化的主要是ALDH1和ALDH2,ALDH2 的催化活性是ALDH1的10倍[5]。所以ALDH2是人体酒精代谢的关键酶,近年来,随着人们对获得全新的、更有效的解酒保肝药物的需求日益迫切,关于高效表达乙醛脱氢酶2编码基因ALDH2的研究工作更显出其深远意义。
很多科研工作者将ALDH2基因导入大肠杆菌或毕赤酵母的表达体系中,以构建高产ALDH2的工程菌[6-7]。但是大肠杆菌是一种致病菌,毕赤酵母表达ALDH2时需要用甲醇诱导,这对产物的安全性具有一定的影响,解酒药物的研究也受到了限制。酿酒酵母Saccharomycescerevisiae作为第一个完成全基因组测序的真核生物[8],很早就被应用于食品和饮料工业,已被成功地表达了大量的真核外源蛋白,酿酒酵母能对外源蛋白质进行一定程度上的折叠加工和糖基化修饰,这有利于保持生物产品的活性和稳定性[9-11]。……
