南极假丝酵母脂肪酶B 基因在大肠杆菌中的表达和发酵优化
2021-04-26吴蓉曹佳睿曹君刘飞翔杨猛苏二正
吴蓉 曹佳睿 曹君 刘飞翔 杨猛 苏二正,2
(1. 南京林业大学轻工与食品学院,南京 210037;2. 南京林业大学南方现代林业协同创新中心 南京林业大学林业资源高效加工利用协同创新中心,南京 210037)
脂肪酶(EC 3.1.1.3)是一类作用于三酰基甘油的酯键,将其水解成脂肪酸、二酰基甘油、单酰基甘油和甘油的生物催化剂[1]。脂肪酶广泛存在于自然界各种动植物和微生物体内,是一种重要的酯键水解酶,具有高度的化学、区域和立体选择性,在非水相体系也具有高效的催化活性[2]。南极假丝酵母脂肪酶B(Candida antarcticalipase B,CALB)作为一种性能优异的脂肪酶,它既可以高效催化水溶性底物,也可以催化非水溶性底物[3]。因而,在生物柴油生产[4-7]、有机合成[8-10]、医药中间体合成[11-12]、手性化合物拆分[13]、木质素增值化利用[14]和氨解反应[15]等领域得到广泛应用。
CALB 来源于在南极大陆被分离得到的南极假丝酵母,原始菌株酶产量低,发酵周期长,而且分离成本高,难以满足应用需求[16],所以目前基因工程技术法是生产CALB 的主要方法,通过构建异源表达系统实现CALB 的高效生产,将CALB 分别在大肠杆菌[17-22]、毕赤酵母[23-25]、酿酒酵母[26]和米曲霉[27]等宿主中进行表达。由于其具有遗传背景清楚,重组技术成熟,所用培养基简单廉价等优点[28-29],大肠杆菌是基因工程中最常用的宿主菌。Liu 等[18]首次在大肠杆菌Origami B 中进行了CALB的功能性表达,随后添加不同信号肽[30-31]、使用不同宿主菌[17]、密码子优化[19]和融合标记[32]等方法被广泛应用于提高大肠杆菌表达系统中CALB 的可溶性表达。……
