1. 研究目的与意义
酪氨酸解氨酶是一类催化酪氨酸裂解脱氨基的酶,是生物体内利用酪氨酸合成其他芳香族化合物的关键性酶,但该酶的催化效率、表达水平仍然不高,因此如何利用分子生物学研究相关酶的酶学性能,进一步该酶的催化效率非常必要。
2. 国内外研究现状分析
kyndt等首次在荚膜红细菌(rhodobactercapsulatus)分离到tal基因,基因表达于重组大肠杆菌中。纯化的tal与l-tyr和lphe反应的最适ph值分别为8.5和9.4,与l-tyr反应的转化量(kcat)、催化效率(kcat/km)的值分别是l-phe的2倍和150倍。
kevin等克隆到来源于rhodobacterssphaeroides的tal基因,将该基因表达与大肠杆菌中,该酶与kyndt等报道的rhodobactercapsulatustal的氨基酸序列的同源性高达56%。经sds-page纯化后,该酶分子量为55000,与l-tyr反应的最适ph值为85~90,kcat/km是其与l-phe反应的273倍,kcat几乎相等。
vannelli等将来源于rhodotorulaglutinispal/tal基因整合在缺少c4hp-450基因及p-450还原酶且能产l-phe的大肠杆菌中,实现了由tal途径将葡萄糖转化为香豆酸。
3. 研究的基本内容与计划
1、在genbank中比对寻找高活性的酪氨酸解氨酶相关基因序列,优化其密码子偏爱性,人工合成基因。
2、构建大肠杆菌表达载体,转化大肠杆菌,实现在大肠杆菌的活性表达
3、优化表达条件,纯化酶蛋白。
4. 研究创新点
选用酵母毛孢子菌属的TAL,作为操作对象,通过PCR,获得cDNA,因为其TAL的催化活性最高,以L-Tyr为底物,使TAL反应具有正协同性,并控制PH值8.5以上,使反应具有较高的反应速率。
由阿拉伯糖诱导的ararB启动子在大肠杆菌中能够高水平表达TAL的cDNA
