一种阿尔法淀粉酶的克隆表达研究文献综述
2020-06-03 21:56:39
1.1研究背景 蔗糖磷酸化酶 (EC2 . 4 . 1 . 7 , Sucrose Phosphorylase,Spase)是催化转移葡萄糖苷键的特异性酶[1]。
主要催化2种类型的反应:一是将1-磷酸葡萄糖中的葡萄糖基转移至受体,如以D-果糖为受体,在该酶催化下可生成蔗糖;二是将蔗糖中的葡萄糖基转移至受体,受体包括无机磷酸、水、含酚羟基、醇羟基及羧基的物质,如以磷酸为受体,可生成1-磷酸葡萄糖和D-果糖[2]。
基于这些催化特性,蔗糖磷酸化酶的应用主要包括以下几个方面[3-6]:(1)以果糖、木糖、半乳糖和鼠李糖为受体,催化合成相应的多一个葡萄糖基团的低聚糖;(2)修饰和改造含有醇羟基、酚羟基及羧基的化合物,如催化氢醌合成熊果苷,该反应能合成美白效果极好的α-熊果苷,极具工业化价值;(3)催化合成某些不稳定物质的衍生物,提高其稳定性,例如将不稳定的Vc衍生化,提高其储存稳定性和水溶性。
由于蔗糖磷酸化酶在食品和医药工业中具有广泛的应用前景,因此该酶的生产一直受到研究者的广泛关注。
1.2蔗糖磷酸化酶的来源及功效 目前的研究发现,蔗糖磷酸化酶主要存在于肠膜明串珠菌Leuconostoc mesenteroides[7]、变异链球菌Stococcus mutans[8]、嗜糖假单胞菌Pseudomonas saccharophila[9]、长双歧杆菌 Bifidobacterium longum[10]、巨大芽孢杆菌Bacillus megaterium[11]等微生物中。
由于野生型菌株中存在复杂的代谢调控机制,因此蔗糖磷酸化酶在这些菌中的含量都不高。
通过自然菌株发酵生产蔗糖磷酸化酶,产量和生产效率都比较低,难以满足工业应用的要求。
因此通过基因工程手段构建重组菌株,过量表达蔗糖磷酸化酶对于进行工业化大量生产十分必要。
目前异源表达研究较多的蔗糖磷酸化酶主要包括:来源于Leuconostoc mesenteroides[7,12-13]、Bifidobacterium adolescentis[14]和Bifidobacterium longum splP[15]的基因。
其中Leuconostoc mesenteroides的Spase包括1479个核苷酸,在大肠杆菌中表达后,得到分子量为56 ku的重组蛋白。