高慧，刘松*

1(粮食发酵工艺与技术国家工程实验室(江南大学)，江苏 无锡，214122) 2(江南大学 生物工程学院，江苏 无锡，214122)

谷氨酰胺转氨酶(EC 2.3.2.13，transglutaminase,TGase),能催化蛋白质肽链中谷氨酰胺残基的γ-羧酰胺基(酰基供体)转移至赖氨酸残基的ε-氨基(酰基受体)，形成ε-(γ-谷氨酰基)赖氨酸共价键，导致蛋白质分子发生交联[1]。目前，TGase已被广泛应用于肉制品、乳制品和豆制品等蛋白类食品的质构改良[2]。随着对其催化本质认识的加深，TGase的应用开始向生物制药[3]、制革、纺织[4]及生物技术[5]等多个非食品领域拓展。1989年，日本天野公司首次从土壤中分离了1株能够分泌TGase的茂源链霉菌(Streptomycesmobaraensis)[6]。与其他来源的TGase相比，微生物发酵生产的TGase具有非Ca2+依赖性的特点，且生产周期短，成本优势明显。随着应用领域的拓展，链霉菌TGase的产量及酶学性质(底物特异性及热稳定性)的研究逐渐限制了对它的应用需求。构建高产TGase的基因工程菌，并进行酶学性质改造成为相关领域的研究热点。

链霉菌TGase是一种胞外酶，在野生菌中以无活性的酶原(pro-TGase)形式分泌，pro-TGase被内源的蛋白酶切除N端酶原区后，转化成活性TGase。由于N端酶原区对TGase的正确折叠及分泌有重要影响[7-9]，通常其在异源宿主中需以pro-TGase形式表达。值得注意的是，细菌和真菌异源表达宿主通常缺少能专一切割pro-TGase酶原区的蛋白酶。因此，如何将pro-TGase高效转化为活性TGase成为其异源表达的关键。目前，主要有3种策略获得活性重组TGase：(1)共表达pro-TGase与特异性蛋白酶(SAM-P45[10]或人鼻病毒3C蛋白酶[11])；(2)共表达酶原区与TGase[8,12-13]；(3)仅表达pro-TGase，体外添加活化蛋白酶[14]。……