头孢菌素C乙酰化酶的半理性改造及7-ACA的生物合成

来源：中国生物工程杂志2015年第12期北京时间：

作者：马晨露, 唐存多, 史红玲, 王瑞, 岳超, 夏敏, 邬敏辰, 阚云超

单位：1. 南阳师范学院昆虫生物反应器河南省工程实验室 南阳 473061;2. 江南大学无锡医学院 无锡 214122

摘要：CPC乙酰化酶是一步酶法制备7-ACA的关键酶,针对它的研究具有重大的经济价值。为了获得对CPC具有更高催化活性的CPC乙酰化酶,以Pseudomonas sp SE 83来源的Ⅲ型CPC乙酰化酶CA Ⅲ为亲本,借助分子对接的手段确定了它与CPC结合的关键氨基酸残基,并确定将这些关键氨基酸残基突变为侧链基团更小的氨基酸残基,对CA Ⅲ的编码基因利用多点定点突变试剂盒完成定点突变后借助pET32a质粒在E. coli BL21(DE3)中实现了可溶性表达,获得了对CPC催化活性更高的重组突变体reCA Ⅲ,其比酶活为26.7 IU/mg,较原酶提高了3.44倍。此外,初步研究了利用reCA Ⅲ进行一步酶法生产7-ACA的工艺,40 IU/g CPC的加酶量、25℃的条件下反应12 h,CPC的转化率和7-ACA的得率分别可达96.3%和63.4%,表明该酶具有良好的应用前景。CPC乙酰化酶的分子改造上取得的较为理想的结果,为该酶进一步的分子改造及应用奠定了坚实的基础,也为其它酶的分子改造提供了可资借鉴的经验。

关键词：CPC乙酰化酶,生物催化,分子改造,理性设计,活性检测

基金资助：国家自然科学基金(31401989)、河南省高等学校重点科研项目计划(15A416008)资助项目