1. 研究目的与意义
阿魏酸、对香豆酸等酚酸是广泛存在于植物细胞壁中的芳香族化合物,如何利用生物技术对其进行高值化利用一直是国内外研究热点。
酚酸脱羧酶是一类能催化阿魏酸、对香豆酸等酚酸脱羧生产4-乙烯基愈疮木酚和4-乙烯基苯酚等高附加值产物的酶。
前期研究中,我们从沙雷氏菌克隆到相应酚酸脱羧酶基因,本研究的目的就是在前期基础上进一步研究其异源表达条件,及其对酚酸催化性能的研究,为今后的应用提供基础。
2. 国内外研究现状分析
自1995年Zago等人[33]首次从短小芽孢杆菌 (Bacillus pumilus)中克隆得到酚酸脱羧酶并在大肠杆菌中表达,证明了其对阿魏酸的脱羧作用后,已从如枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum),肠杆菌等菌株中克隆到相应基因,并进行了一系列酶学性质的研究[25][27][34]
3. 研究的基本内容与计划
研究内容:(1) 研究基因t7启动子下的酚酸脱羧酶在大肠杆菌中表达的最优ph,温度,iptg浓度等工艺条件。
(2)研究该酶的最适反应ph、温度以及ph和温度耐受性,底物特异性等酶学特性(3)研究该酶催化阿魏酸脱羧生成4-乙烯愈疮木酚的转化条件和催化特性。
实验计划:2016.02文献资料搜集和查阅2016.03酚酸脱羧酶在大肠杆菌表达的ph,温度,iptg浓度等工艺条件的优化2016.04酚酸脱羧酶蛋白的纯化及其最适反应ph、温度以及ph和温度耐受性,底物特异性等酶学特性的研究2014.05酚酸脱羧酶在催化阿魏酸脱羧生成4-乙烯基愈创木酚上的应用2014.06毕业论文撰写和实验数据补充
4. 研究创新点
酚酸脱羧酶是阿魏酸转化生成高附加值4-乙烯基愈创木酚的关键酶,本实验首次将沙雷氏菌中的酚酸脱羧酶在大肠杆菌中进行异源表达,并将其应用于阿魏酸、对香豆酸到4-乙烯基愈创木酚和4-乙烯基苯酚的制备,通过诱导条件的优化和酶学性质的研究为该类酶在4-乙烯基愈创木酚和4-乙烯基苯酚等高附加值产物的工业化生产提供理论基础。
