桥联黄素再生NAD+耦联L-谷氨酸脱氢酶高效产α-酮戊二酸

作者：谭卓涛; 付静雯; 张肖旺; 韩耀颖; 付亚萍; 朱晨杰^*; 应汉杰

来源：生物加工过程, 2021, 19(02): 136-141.

• α-酮戊二酸
• L-谷氨酸脱氢酶
• 酶催化
• 桥联黄素
• 辅因子再生
• 生物制造

在L-谷氨酸脱氢酶(EC 1.4.1.3,L-GluDH)催化L-谷氨酸氧化脱氨过程中涉及昂贵的氧化型烟酰胺辅因子NAD+,因此需要构建其再生体系以降低成本。通过构建桥联黄素(F4)耦联L-谷氨酸脱氢酶催化L-谷氨酸生产α-酮戊二酸(α-KG)的新型均相体系,桥联黄素能高效氧化天然还原型烟酰胺辅因子NADH至其氧化态NAD+,从而减缓NADH对L-谷氨酸脱氢酶的抑制,提高α-KG产率的同时降低NAD+用量。通过单因素考察,筛选得到来自艰难梭菌的L-谷氨酸脱氢酶作为酶源,在Tris-HCl缓冲液环境下进行氧化脱氨反应,结合响应面法(RSM)确立了最佳反应条件:NAD+浓度1 mmol/L,F4浓度1 mmol/L,pH 8。在底物L-谷氨酸15 mmol/L条件下放大反应,24 hα-KG的收率达到92%。

• 出版日期2021
• 单位南京工业大学