新闻动态
新闻动态
-
-
锐谈 | Angew.:利用一锅法将生物源木质素单体进行甲基化-氢化生成L-多巴胺关键前体

锐谈 | Angew.:利用一锅法将生物源木质素单体进行甲基化-氢化生成L-多巴胺关键前体

  • 分类:新闻动态
  • 作者:桃子
  • 来源:
  • 发布时间:2023-04-18 15:28
  • 访问量:

锐谈 | Angew.:利用一锅法将生物源木质素单体进行甲基化-氢化生成L-多巴胺关键前体

【概要描述】

  • 分类:新闻动态
  • 作者:桃子
  • 来源:
  • 发布时间:2023-04-18 15:28
  • 访问量:
详情
生物源木质素单体能够直接转化成高价值化学品,例如:α-氨基酸,但是反应通常受到苛刻的反应条件的阻碍,区域选择性O-甲基转移酶 (OMT) 是天然次级代谢途径中普遍存在的酶,它们利用昂贵的共底物SAM进行甲基化反应。
本篇文献设计了一种 OMT 来接受各种富含电子的酚类底物,在大肠杆菌中构建SAM再生,并将其与工程解氨酶结合,运用一锅法将木质素衍生物—阿魏酸生成了L- DOPA的前体L-藜芦基甘氨酸。

首先针对合成步骤中的甲基转移酶进行了改造,基于同源的LnCa9OMT(from Linum nodiflorum)晶体结构对EjOMT(from Eriobotrya japonica )进行同源建模,并针对EjOMT疏水结合腔的氨基酸残基进行了丙氨酸-缬氨酸扫描,其中发现增加疏水腔的大小会增加底物亲和力,更好地适应5位的氧甲基,最终不同组合突变体能够接受更广的底物谱,并且得到了具有高度对位区域选择性 (97%)的三突变体EjOMT-I133S/L138V/ L342V。
紧接着开发了SAM再生系统,通过串联过度表达甲基循环途径中必不可少的基因,从而提高产品转化率。主要增加甲基化产物的甲基池:添加甲硫氨酸、过表达肠杆菌SAM 合酶基因metK,并因metK存在产物抑制的问题,通过引入MetK (I303V)减少了其产物抑制,并且活性也得到了增加;加快去除产物抑制剂SAH:过表达SAH 合成下游的两个内源性大肠杆菌基因(S-腺苷高半胱氨酸核苷酶mtnS-核糖高半胱氨酸裂解酶luxS)。
最终在菌株ΔmetJ BL21(DE3)包含 EjOMT-I133S/L138V/L342V和pJG-OMT5质粒中,在高浓度底物负载量(3 mM,1a)和1.6当量的DL-甲硫氨酸补充剂(5 mM)下在48小时内以0.6 g/L的滴度将>99%转化为1b。

最终以在一锅、两步全细胞级联中生产L-藜芦酰甘氨酸,用离子交换树脂吸附纯化,得到60% (189 mg)分离产率,且没有检测到中间体。
原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.202112855
作者:桃子

关键词:

搜索
ss
ss
×

搜索

搜索

+86-21-37123355

recombio@klcnsw.com

中国(上海)自由贸易试验区临港新片区正博路356号A4幢

版权所有 © 2022 上海锐康生物技术研发有限公司