大肠杆菌分泌表达烟酰胺单核苷酸合成途径酶及催化体系优化
吴旻晖
梁书利
林影
华南理工大学生物科学与工程学院,广东广州510006
摘要：烟酰胺单核苷酸(NMN)是具有重要医用价值的NAD+前体,通过信号肽PelB实现大肠杆菌BL21(DE3)分泌表达催化NMN合成的烟酰胺磷酸核糖转移酶(Sfnampt)、磷酸核糖焦磷酸激酶(Tkprs)和核糖激酶(Erbks).对三酶的酶学特性分析显示,Sfnampt、Tkprs和Erbks的最适反应温度分别为45、50和37℃,最适pH值分别为7.5、8.5和5.5.热稳定性分析发现,Sfnampt在35℃热稳定性良好而在40～55℃较差;Tkprs在40～60℃热稳定性良好;Erbks在25～40℃热稳定性良好而在45℃较差.酶动力学分析可知,Sfnampt、Tkprs 和 Erbks 的 Vmax 分别为 0.65 μmol/(L·min)、2.37 μmol/(L·min)、12.58 μmol/(L·min),Km 分别为 2.87 μmol/L、25.48 μmol/L和74.13 μmol/L,Tkprs、Erbks与已表征的Prs、Rbks相比底物亲和力好.将分泌表达的三酶用于催化合成NMN,温度37℃、pH值8.0为较优催化条件.底物ATP以及酶Sfnampt在反应体系中为关键因素,经底物和酶配比优化后,使用三酶经过7 h催化可获得5.50 μmol/L的NMN.该研究在大肠杆菌系统成功实现了NMN合成途径酶的分泌表达,为NMN合成提供了新思路.
关键词：烟酰胺单核苷酸分泌表达信号肽大肠杆菌
资助基金：国家重点研发计划(2018YFA0901700)
论文发表日期：2023-03-15
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：12( 75-86 )
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