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食品与发酵工业2025年第21期:克雷伯杆菌催化柠檬烯生成香芹醇关键酶的挖掘及功能验证

来源:期刊VIP网 时间:


作者:王果果;王子轩;李泽浩;安康;程慧如;冯颖杰;杨金初;李华;张璐璐;

单位:河南工业大学粮油食品学院;河南工业大学国际教育学院;河南中烟工业有限责任公司技术中心;

摘要:香芹醇是一种具有重要医药、食品及日化应用价值的单萜类化合物,通常通过微生物或其酶催化柠檬烯氧化获得。然而,目前报道的氧化酶活性较低且专一性不足,难以满足香芹醇大规模工业生产的需求。因此,该研究以具有催化柠檬烯生成香芹醇能力的克雷伯杆菌0852为研究对象,基于前期获得的基因组数据,通过本地BLAST和生物信息学分析,结合多序列比对及进化树分析,挖掘克雷伯杆菌0852中催化柠檬烯生成香芹醇的关键酶,即包含多组分酶系统的Rieske型芳香环双加氧酶(末端氧化酶KlebDOX1和铁氧还蛋白/铁氧还蛋白还原酶KlebFdR1、末端氧化酶KlebDOX2和铁氧还蛋白/铁氧还蛋白还原酶KlebFdR2)。为了进一步验证这些酶的功能,对其基因进行克隆和重组表达,并通过柠檬烯氧化实验证实双加氧酶系KlebDOX1-KlebFdR1和KlebDOX2-KlebFdR2能够催化柠檬烯氧化生成香芹醇。该研究获得了可用于合成香芹醇的关键酶,丰富了酶资源库,为香芹醇的生物合成奠定了坚实的基础。

关键词:香芹醇;;双加氧酶系;;柠檬烯;;关键酶;;功能

基金资助:国家自然科学基金青年科学基金项目(32101868);; 中国博士后科学基金面上项目(2024M760795);; 河南省科技研发计划联合基金项目(应用攻关类)(242103810080);; 郑州市科技局自然科学项目协同创新专项(22ZZRDZX26);; 河南中烟工业有限责任公司科技项目(AW2024035)