氨基酰化酶固定化细胞光学拆分DL-丙氨酸

用具有氨基酰化酶基因的大肠杆菌工程菌构建固定化细胞,并对DL-丙氨酸进行酶拆分进行了实验研究。考察了温度、pH、底物浓度、金属离子和时间对酶促反应的影响。确定了氨基酰化酶固定化细胞光学拆分DL-丙氨酸中酶促反应的最佳工艺条件:pH=7.5,温度50℃,反应时间6h,Co2+离子浓度5×10-4mol/L,在该条件下,D-丙氨酸产率为87.2%,光学纯度为98.0%。     

丝氨酸脱氨酶酶法拆分DL-丝氨酸

利用pET28a为载体在宿主细胞BL21(DE3)中重组表达了大肠杆菌丝氨酸脱氨酶,以L-丝氨酸为底物,研究了其酶学性质,考察了温度、起始pH、底物质量浓度等因素对酶促反应的影响,并利用丝氨酸脱氨酶酶法拆分了DL-丝氨酸。结果表明,丝氨酸脱氨酶重组表达成功;丝氨酸脱氨酶最佳反应条件为37℃,pH=9.0,底物质量浓度40 g/L;0.3 g菌体细胞酶法拆分100 mLρ(DL-丝氨酸)=80 g/L反应液需8 h,其中,L-丝氨酸摩尔转化率达98%。     

酶法转化制备L-瓜氨酸

利用粪链球菌精氨酸脱亚胺酶转化L-精氨酸制备L-瓜氨酸。考察了菌龄、转化温度等多种因素对精氨酸脱亚胺酶活力的影响。酶法制备L-瓜氨酸的最适工艺条件是:菌体发酵时间20 h,转化温度37℃,转化液起始pH为6.0,ρ〔十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)〕=0.3 g/L使酶活提高了414%。c(Co2+)=10-3mol/L使酶活增高约50%,c(Cu2+)=10-2mol/L或c(Zn2+)=10-2mol/L使酶活下降约50%。Ca2+、Mg2+和Mn2+对酶活影响较小。     

固定化米曲霉菌体填充床拆分DL-丙氨酸的动力学行为

分析了固定化米曲霉拆分DL-丙氨酸的动力学特性，通过间歇反应器的实验数据处理，获得了酶促反应的动力学参数. 应用填充床的一维稳态轴向扩散模型进行数值求解，得到了模型计算值，与实验结果比较表明，提出的模型能较好地描述固定化菌体连续拆分DL-丙氨酸过程.     

DL-苯丙氨酸的酶法拆分研究

利用氨基酰化酶能立体专一地水解氨基酰化物的特点,选择性地水解N-乙酰-L-苯丙氨酸得到L-苯丙氨酸,经分离后再水解N-乙酰-D-苯丙氨酸得到D-苯丙氨酸。研究中分别考察了pH值、温度、酶用量、底物浓度和钴离子对反应的影响。在优选条件下(底物浓度为0.1mol·L-1,pH7.0,温度37℃,酶用量为w(酶)/w(底物)=1∶41.4,加入浓度为1×10-3mol/L的Co2+,将N-乙酰-D-苯丙氨酸用有机溶剂结晶和盐酸水解10h)得到光学纯度OP=98.8%的L-苯丙氨酸,收率70.3%;OP=96%的D-苯丙氨酸,收率63%。     

CALB脂肪酶的固定化及其拆分2-辛醇的研究

以AB-8、HZ-841、HZ-802三种大孔树脂做载体,采用物理吸附法,制备出固定化南极假丝酵母脂肪酶(CALB),并用其进行了拆分2-辛醇的研究。其中AB-8树脂做载体拆分效果最佳,其蛋白吸附量为37.94 mg/g树脂,吸附率94.86%,转酯化酶活3 000 U/g固定化酶,对映体选择性E=104。单因素优化实验得到的最佳拆分条件为:温度40℃,加酶量2.67 g/L,底物醇浓度3.76 mol/L。在该条件下,产物转化率可达50%,e.ep为97.8%。固定化pH在5.0~9.0内对拆分效果无显著影响。     

精氨酸脱亚胺酶发酵条件研究

对一种新型肿瘤增殖抑制酶类一精氨酸脱亚胺酶的发酵生产工艺进行了研究。运用单因子扫描方法,考察了不同碳源、氮源等影响因子对粪肠球菌（Enterococcus faecalis）NJ402产精氨酸脱亚胺酶的影响。优选出其较佳培养基组分为（g／L）;蔗糖15,蛋白胨5,酵母膏5,牛肉膏2．5,NaCl3,KH2PO42,MgSO40．01,MnSO40．0025,L-精氨酸15;接种量以4％～5％为宜,最佳培养温度是37℃,最适起始pH为7．5。100L发酵罐实验表明,发酵到10h时,菌量与比酶活量均为最大,分别为40mg／mL和2．57U／mL。     

与环境友好的化学-生物法制备D-精氨酸和L-瓜氨酸

L-精氨酸在水溶液中利用自身所产生的碱性溶液,用n(水杨醛):n(1-精氨酸)=0.1:1的水杨醛为催化剂,L-精氨酸可以快速消旋为DL-精氨酸.后以DL-精氨酸为底物,利用粪链球菌(streptococcus faecalis)精氨酸脱亚胺酶对L-精氨酸的专一脱亚胺作用,同时制备D-精氨酸和L-瓜氨酸,分别以92.3%、94.2%产率获得光学纯的D-精氨酸和L-瓜氨酸.     

双水相体系萃取精氨酸脱亚胺酶

报道了利用聚乙二醇/硫酸铵双水相体系从自溶NJ402菌粗提酶液中分离纯化精氨酸脱亚氨酶(ADI)的研究结果,为精氨酸脱亚氨酶的分离纯化提供了一种方法。在双水相体系中采用聚乙二醇(PEG)与(NH4)2SO4为组成成分,考察了聚乙二醇(PEG)平均相对分子质量、PEG质量分数、(NH4)2SO4质量分数、pH及NaCl质量分数对精氨酸脱亚氨酶分离纯化效果的影响。最佳双水相体系萃取条件为:聚乙二醇(PEG)平均相对分子质量为1 000,w(PEG1000)=15%,w[(NH4)2SO4]=20%,pH=6.5,室温下从自溶NJ402菌粗提酶液中分离纯化精氨酸脱亚氨酶,纯化倍数达到2.35倍,萃取率达91.1%。     

青霉素酰化酶法制备D-丙氨酸

报道了青霉素酰化酶法制备D-丙氨酸的研究结果,为D-丙氨酸的制备提供了一种方法。考察了pH、温度、DL-丙氨酸与苯乙酰氯的摩尔比、反应时间对制备结果的影响。确定了制备N-苯乙酰-DL-丙氨酸的最佳反应条件:pH=9.5,n(DL-丙氨酸)∶n(苯乙酰氯)=1.1∶1;酶促反应最佳条件为:pH=7.5,温度37℃条件下反应6h,其产物为N-苯乙酰-D-丙氨酸和苯乙酸的混合物。该混合物用c(HC l)=6 mol/L的盐酸高温回流6 h得D-丙氨酸盐酸盐,再经717阴离子树脂处理得D-丙氨酸。光学纯度为95.3%,总收率为72.5%。     

反胶束萃取精氨酸脱亚胺酶

报道了用反胶束体系萃取精氨酸脱亚胺酶(ADI)的研究结果,为精氨酸脱亚胺酶的分离纯化提供了一种方法。在反胶束体系中采用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作为表面活性剂,正辛烷和丁醇作为溶剂及助溶剂。考察了水相pH、振荡时间、离子强度、表面活性剂浓度及精氨酸脱亚胺酶质量浓度等因素对精氨酸脱亚胺酶分离纯化效果的影响。实验结果表明,当c(CTAB)=0.01 mol/L,pH=7,振荡时间15 min,体系中用于反萃取的c(NaCl)=0.75 mol/L,且起始粗酶质量浓度控制在30 g/L时,通过辛烷/丁醇/CTAB反胶束体系的萃取和反萃取,ADI酶液萃取率E达到85%,比活达到1.107 U/mg,是起始酶液的4.52倍。     

L-瓜氨酸酶法制备中精氨酸脱亚氨酸酶的活性与稳定性研究

A novel Enterococcus faecalis strain designated N J402 was found with high activity of arginine deiminase （ADI）. The optimum condition for catalytic activity was determined in terms of temperature （about 40℃）, thermostability （available 37℃） and pH （6-7）. The effects of substrate and product concentration were studied. The effects of various metal ions added in reaction mixtures on the biocatalyst were investigated and ADI of N J402 was found to exhibit Co^2＋ dependence, different from previous reports. Surfactant, cetyl trimethyl ammonium bromide, was one of the most important keys for producing L-citrulline. The enzyme in resting cells possessed the quality of high stability for reuse.     

Directed Evolution of an Antitumor Drug (Arginine Deiminase PpADI) for Increased Activity at Physiological pH

Arginine deiminase (ADI; EC 3.5.3.6) has been studied as a potential antitumor drug for the treatment of arginine‐auxotrophic tumors, such as hepatocellular carcinomas (HCCs) and melanomas. Studies with human lymphatic leukemia cell lines confirmed that ADI is an antiangiogenic agent for treating leukemia. The main limitation of ADI from Pseudomonas plecoglossicida (PpADI) lies in its pH‐dependent activity profile, its pH optimum is at 6.5. A pH shift from 6.5 to 7.5 results in an approximately 80 % drop in activity. (The pH of human plasma is 7.35 to 7.45.) In order to shift the PpADI pH optimum, a directed‐evolution protocol based on an adapted citrulline‐screening protocol in microtiter‐plate format was developed and validated. A proof of concept for ADI engineering resulted in a pH optimum of pH 7.0 and increased resistance under physiological and slightly alkaline conditions. At pH 7.4, variant M2 (K5T/D44E/H404R) is four times faster than the wild‐type PpADI and retains ～50 % of its activity relative to its pH optimum, compared to ～10 % in the case of the wild‐type PpADI.     

非达司他中间体的酶法拆分

(2S)-6-氟-3,4-二氢-4-氧代-2H-1-苯并吡喃-2-羧酸是合成非达司他(一种口服醛糖还原酶抑制剂)关键中间体。该研究使用脂肪酶Novozym 435,对(±)-6-氟-3,4-二氢-4-氧代-2H-1-苯并吡喃-2-羧酸甲酯进行拆分,并对拆分反应条件进行了优化,确定了拆分的最适反应条件:乙腈-水溶液为溶剂,V(水)∶V(乙腈)=1∶4,m(酶)∶m(底物)=1∶10,在pH=7.0,温度40℃,时间为6 h条件下,得到的(2S)-6-氟-3,4-二氢-4-氧代-2H-1-苯并吡喃-2-羧酸的总收率为32.5%,对映体过量值为92.1%,为非达司他的制备提供了一条可行途径。