盖子环替换及定点突变提高菜豆环氧化物水解酶对邻甲基苯基缩水甘油醚的催化性能

菜豆环氧化物水解酶1和2（PvEH1、PvEH2）能够动力学拆分外消旋邻甲基苯基缩水甘油醚（rac-oMGE），从而保留(R)-oMGE。基于对PvEH1和PvEH2结构的同源模拟和分析，发现二者分子中的盖子环差异较大，故本文选择盖子环作为研究目标。经融合聚合酶链式反应（FPCR），获得了PvEH2的盖子环区域被PvEH1对应区域替换的杂合酶Pv2Pv1。用全细胞酶E. coli/pv2pv1催化rac-oMGE，当(S)-oMGE刚好水解完全时，产物(S)-3-邻甲苯基-1,2-丙二醇（(S)-oTPD）的ee_p由PvEH2的58.3%提高至75.5%。为进一步提高酶的性质，在Pv2Pv1中选取11个氨基酸位点进行丙氨酸(A)突变，获得最优突变子E. coli/pv2pv1^K176A，活性为E. coli/pv2pv1（4.2U/g）的2.1倍，且当S构型的底物刚好完全水解时，(S)-oTPD的ee_p进一步提高为80.3%。分子对接分析发现，盖子环替换和K176位点突变为A，均使(R)-oMGE环氧环中的C_α更易受到酶中D101位点的攻击。利用E. coli/pv2pv1^K176A催化150mmol/L rac-oMGE水解制备(R)-oMGE（ee_s＞99%）和(S)-oTPD（ee_p=80.4%），二者的产率Y_S和Y_P分别为32.7%和60.1%，时空产率STY_S和STY_P为1.6g/(L·h)和3.3g/(L·h)。本实验为改善EH的催化性质提供了一种有效策略。     

嗜热裂孢菌木聚糖酶在毕赤酵母中的表达及酶学性质

将优化后的来自嗜热裂孢菌的木聚糖酶基因在毕赤酵母中进行异源表达并分析了其表达产物的酶学性质。对来源于嗜热裂孢菌的木聚糖酶基因催化域进行密码子优化,人工合成优化后的木聚糖酶成熟肽基因xyl11~M,构建重组表达质粒pPIC9K-xyl11~M,将其经SalⅠ线性化后电击转化毕赤酵母GS115,经G418筛选得到重组工程菌GS115/xyl11~M,甲醇诱导表达重组蛋白。表达的重组蛋白reXyl11M经SDS-PAGE分析,其相对分子质量约34 000,酶活性可达到105.3 U/m L,最适反应温度为70℃,并在30~75℃温度内较稳定;最适反应pH为6.0,在pH6.5~7.5范围内稳定;Co~(2+)、Ba~(2+)、Cu~(2+)、Li~+对酶活性有强烈的激活作用,Fe~(3+)有明显的抑制作用,其它金属离子及EDTA对re Xyl11M酶活性影响不大。结果表明xyl11M成功在毕赤酵母GS115中实现表达,且reXyl11~M的酶学特性优良。     

绿豆环氧化物水解酶基因的克隆、分析及表达

环氧化物水解酶可催化制备高光学纯度的环氧化物及邻二醇等高价值手性药物中间体。本研究采用RT-PCR和THSO-PCR扩增侧翼未知DNA序列技术从绿豆(Vigna radiata)中克隆了一种新型环氧化物水解酶Vr EH3的基因Vreh3,Vreh3编码区DNA序列长度为1 178 bp,包含2个142 bp和79 bp的内含子,以及957 bp的开放阅读框,编码318个氨基酸。Vr EH3的理论相对分子质量和等电点分别为36.2×103和5.59;保守的催化三联体为Asp101-Asp262-His297。将Vreh3与表达载体p ET-28a(+)连接,转化大肠杆菌BL21(DE3)获得重组Vr EH3。该酶可对映归一性水解外消旋环氧苯乙烷((R,S)-SO)产生(R)-苯基乙二醇,得率高达79.4%,对映体过量值(e.e.值)为94.7%。     

多酶偶联催化制备手性化合物（S）-环氧苯乙烷

在水/有机两相中将羰基还原酶SyS1、葡萄糖1-脱氢酶SyGDH和卤代醇脱卤酶CSyHheC偶联催化α-溴代苯乙酮以高效制备(S)-环氧苯乙烷(SO)。第1步反应催化α-溴代苯乙酮不对称还原为(S)-2-溴-1-苯基乙醇((S)-BPE)及NADPH的原位再生,其优化的反应条件:100 mmol/L磷酸钾缓冲液(p H 8.0)/正己烷(V∶V=4∶6)、40 mmol/Lα-溴代苯乙酮、80 mmol/LD-葡萄糖、0.2 mmol/L NADP+和70 mg/m L E.coli/Sygdh-Sys1湿菌体(共表达SyGDH和SyS1),终体积1.0 m L,35℃反应8 h。第2步反应催化(S)-BPE脱卤闭环为(S)-SO,其反应条件:在上述反应体系中加入磷酸钾缓冲液(p H 8.0)和0.3 U SyHheC,终体积2.0 m L,35℃反应30 min。通过连续2步酶催化反应,终产物(S)-SO的摩尔产率为99%、对映体过量值99%。     

新型环氧化物水解酶AuEH1的表达及酶学性质

采用RT-PCR技术从宇佐美曲霉(Aspergillus usamii)E001总RNA中扩增了一种新型环氧化物水解酶AuEH1的编码基因Aueh1。将该基因与表达质粒pET-28a(+)连接,转化大肠杆菌(Escherichia coli)BL21(DE3),获基因工程菌E.coli/Aueh1,IPTG诱导表达重组AuEH1(reAuEH1)。菌体经超声波破碎,收集上清作为reAuEH1酶液。分析结果表明,reAuEH1活性为8.12 U/mL;其最适温度为40℃,在40℃及以下稳定;最适pH为6.5,在pH 5~9范围内稳定;所测金属离子(除Ag~+和Cu~(2+)外)及EDTA对reAuEH1活性影响不大。在40 mmol/L磷酸钾缓冲液(pH 6.5)、20 mmol/L外消旋环氧苯乙烷((R,S)-SO)和0.8 U/mL reAuEH1体系(终体积6 mL)中,35℃反应50 min,所获手性产物(S)-SO的摩尔产率为30.8%、对映体过量(e.e.)值99%。     

茶树菇多糖对荷瘤动物模型影响的研究

对茶树菇多糖对荷瘤动物模型的影响进行了研究，实验结果表明：茶树菇多糖对小鼠S180移植肉瘤及S180腹水瘤具有显著的抑制作用，对环磷酰胺所致的实验小鼠白细胞数下降有显著的升高作用。     

由糖蜜原料生产柠檬酸三钠的研究

以制糖工业的副产品糖蜜为主要原料，经黑曲霉菌种发酵宁檬酸的发酵醪，该发酵醪经钙化除去残糖后，可直接制柠檬酸三钠产品，该法可降低柠檬酸三钠的生产成本，缩短工艺流程，以及实现无渣循环，由于该工艺采用几乎完全封闭式的流程，不仅生产成本比原工艺降低许多，而且无环境污染。     

中空超滤浓缩糖化酶的研究

本文介绍了黑曲霉突变株ＷＭＣ－１５糖化酶采用中空纤维超滤膜进行中试规模的浓缩试验，同时，研究了超滤过程中各种控制因素对酶收率及膜寿命的影响，为工业化大生产提供了必要的参数及操作条件。