粘红酵母酪氨酸解氨酶在大肠杆菌中的异源表达

doi:10.3969/j.issn.1673-1689.2016.12.002

首页 > 过刊浏览>2016年第35卷第12期 >1241-1246. DOI:10.3969/j.issn.1673-1689.2016.12.002

粘红酵母酪氨酸解氨酶在大肠杆菌中的异源表达
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                        10.3969/j.issn.1673-1689.2016.12.002
                    
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中图分类号:Q814
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Heterologous Expression of Tyrosine Ammonia Lyase from Rhodotorula glutinis in Escherichia coli

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酪氨酸解氨酶是苯丙氨酸代谢途径的关键酶之一。酪氨酸经其催化生成对香豆酸，可进一步生成白藜芦醇、柚皮素等具有抗氧化、抗衰老作用的苯丙素类天然产物。作者选取来源于粘红酵母（Rhodotorula glutinis）的酪氨酸解氨酶，对其基因进行大肠杆菌（Escherichia coli）密码子偏好性优化，合成基因后于E. coli BL21（DE3）中成功表达。经过硫酸铵分级沉淀、QFF阴离子交换层析、分子筛纯化后得到了纯化的酪氨酸解氨酶，比酶活达到1.78 U/mg。在相同的培养条件下，以不同的质粒作为表达载体，获得了不同的对香豆酸产量。其中以酪氨酸为底物发酵24 h，当以pET-32a（+）作为表达载体时，获得最高的对香豆酸产量196.3 mg/L。经密码子优化后的酪氨酸解氨酶基因可更好地应用于苯丙素类物质的合成途径构建，不同载体的应用也为生物法生产对香豆酸提供了更多的选择依据。

Abstract:

As one of the key enzyme in the phenylalanine metabolism pathway，tyrosine ammonia-lyase（TAL） catalyzes the formation of p-coumaric acid from L-tyrosine. p-Coumaric acid serves as a precursor of a wide array of anti-oxidative and anti-aging natural phenylpropanoid products，such as resveratrol and naringenin. In this study，the tal gene from Rhodotorula glutinis was selected，codon optimized and overexpressed in Escherichia coli BL21（DE3）. After treatment with ammonium sulfate precipitation，the recombinant TAL was purified with anion exchange chromatography and gel filtration chromatography，resulting in specific activity of 1.78 U/mg enzyme. Under the same culture conditions，different expression vectors were constructed to get different productions of p-coumaric acid. Among them，the strain with pET-32a（+） as expression vector gained the highest yield of p-coumaric acid，up to 196.3 mg/L after 24 h fermentation from L-tyrosine. The optimized tal gene can facilitate the construction of phenylalanine metabolism pathway. Different expression vectors used in this study also offered more options for biological production of p-coumaric acid.

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引用本文

刘沛然,堵国成,周景文,陈坚.粘红酵母酪氨酸解氨酶在大肠杆菌中的异源表达[J].食品与生物技术学报,2016,35(12):1241-1246.

LIU Peiran, DU Guocheng, ZHOU Jingwen, CHEN Jian. Heterologous Expression of Tyrosine Ammonia Lyase from Rhodotorula glutinis in Escherichia coli[J]. Journal of Food Science and Biotechnology,2016,35(12):1241-1246.

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