D-甘露糖异构酶的克隆表达及酶法制备D-甘露糖

Cloning and Expression of D-Mannose Isomerase from Escherichia coli BL21 and its Application for D-Mannose Production

DOI：10.3969/j.issn.1673-1689.2019.04.009

中文关键词: D-甘露糖 D-甘露糖异构酶 表达 生物制备

英文关键词: D-mannose,D-mannose isomerase,expression,biotransformation

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中文摘要:

将大肠杆菌BL21中的D-甘露糖异构酶（MIase） 基因yihS克隆到表达载体pET-28a（+）中，并转入大肠杆菌BL21（DE3） 感受态细胞中表达。重组菌株经IPTG诱导培养6 h后MIase发酵酶活可达4.2 U/mL。重组MIase生产D-甘露糖时不需要金属离子的参与。该酶在40 ℃和pH 7.5条件下表现出催化D-果糖的最高活性，转化率为25%左右；通过研究底物浓度对酶活性的影响，得出该酶的活性不受底物浓度的抑制，以D-果糖为底物时，动力学参数Km为123.32 mmol/L，Vmax为113.64 μmol/（min·mg），催化效率kcat/Km为0.691 （s·mmol/L）。

英文摘要:

The gene encoding D-mannose isomerase（MIase） fromEscherichia coli（E. coli） BL21 was cloned into expression vector pET-28a（+），and then the recombinant plasmid was transformed into the strain E. coli BL21（DE3）. Efficient MIase intracellular expression by the recombinantE. coliBL21 was achieved with an activity of 4.2 U/mL（D-mannose forming） after IPTG induction for 6 h. The enzyme was identified as a metal-independent protein. The enzyme activity reached the maximum with a conversion rate of 25% at 40 ℃ and pH 7.5. Using D-fructose as the substrate，aKm value of 123.32 mmol/L，Vmax value of 113.64 μmol/（min·mg） and catalytic efficiencykcat/Km value of 0.691 s·mmol/L were estimated，respectively.

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