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食品与发酵工业2024年第24期:γ-谷氨酰转肽酶在枯草芽孢杆菌中高效表达及发酵培养基优化

来源:期刊VIP网 时间:


作者:张祖政;毛泽敬;余华顺;张彦;杨潇;龚大春;郑贤良;

单位:三峡大学生物与制药学院;安琪酵母股份有限公司;酵母功能湖北省重点实验室;农业微生物挖掘与利用全国重点实验室;

摘要:γ-谷氨酰转肽酶是一种能催化底物谷胺酰胺形成γ-谷氨酰-酶复合体,再被受体底物(如氨基酸、短肽)亲核取代,发生转肽反应形成γ-谷氨酰肽的酶,在食品、医药等领域有重要应用价值。该研究选用枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)SCK6作为表达宿主,以来源于枯草芽胞杆菌的173种信号肽为基础构建γ-谷氨酰转酶信号肽筛选文库,筛选出最优信号肽SP_(cotC),在此基础上进行启动子筛选,得到最优启动子P_(aprE),最终构建了一株高效分泌表达γ-谷氨酰肽酶的重组菌株BS-gts3,摇瓶发酵胞外酶活力最高为5.04 U/mL。通过单因素试验和响应面试验筛选出最优培养基:乳糖31.73 g/L、FM802 50.26 g/L、硫酸镁1.24 g/L、KH_2PO_4 1.25 g/L、K_2HPO_4 0.75 g/L,胞外酶活提高了12%,为5.623 U/mL。并进行5 L发酵罐放大培养,在38 h,胞外酶活力达到最高28.18 U/mL,是已报道的最高水平。该研究对γ-谷氨酰转肽酶的产品开发及应用奠定了基础。

关键词:枯草芽孢杆菌;;γ-谷氨酰转肽酶;;启动子;;信号肽;;重组表达

基金资助:国家重点研发计划资助(2021YFC2100300);; 山东省重大科技创新工程项目(2022CXGC020712)