【技术实现步骤摘要】
一种无细胞催化合成亚精胺的生物方法
[0001]本专利技术涉及一种生物法合成亚精胺的方法,属于生物工程
技术介绍
[0002]亚精胺(Spermidine)是一种天然多功能多胺,存在于所有生物中,是一种重要的生理活性物质。医学上,亚精胺具有延长动物寿命的功效,并抵消与年龄相关的疾病,如心血管疾病,神经退行性疾病和癌症等。农业上,植物和微生物的生理过程中起关键作用的重要内源性调节剂,可以提高果实产量与质量。
[0003]生物体中主要有两种途径合成亚精胺(如图1):一是脱羧S
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腺苷甲硫氨酸与腐胺在亚精胺合成酶的作用下合成亚精胺,该途径涉及腺苷甲硫氨酸合成酶、S
‑
腺苷甲硫氨酸脱羧酶、亚精胺合成酶。腺苷甲硫氨酸合成酶(SAMS)的作用是催化甲硫氨酸合成S
‑
腺苷甲硫氨酸,S
‑
腺苷甲硫氨酸脱羧酶(SAMDC)的作用是催化S
‑
腺苷甲硫氨酸脱羧生成脱羧S
‑
腺苷甲硫氨酸,亚精胺合成酶(SRM)的作用是转移脱羧S
‑
腺苷甲硫氨酸的氨基丙基到丁二胺上形成亚精胺,但途径中涉及的底物SAM价格昂贵,产业化难度高;二是天冬氨酸
‑
β
‑
半醛和腐胺在羧基亚精胺脱氢酶(CasDH)和羧基亚精胺脱羧酶(CasDC)的催化下合成亚精胺,该途径涉及天冬氨酸激酶(AK)、天冬氨酸
‑
β
‑
半醛脱氢酶(ASADH)、CasDH和Cas
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种无细胞催化亚精胺的生物合成方法,其特征在于,以L
‑
天冬氨酸和腐胺盐酸盐为底物合成亚精胺,L
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天冬氨酸通过天冬氨酸激酶突变体催化形成L
‑
天冬氨酸
‑4‑
磷酸;L
‑
天冬氨酸
‑4‑
磷酸被天冬氨酸
‑
β
‑
半醛脱氢酶突变体催化形成L
‑
天冬氨酸
‑
β
‑
半醛;L
‑
天冬氨酸
‑
β
‑
半醛和腐胺盐酸盐被羧基亚精胺脱氢酶催化形成羧基亚精胺;最终羧基亚精胺被羧基亚精胺脱羧酶催化形成亚精胺;其中,所述天冬氨酸激酶突变体是在来源于萎缩芽孢杆菌NX
‑
12的氨基酸序列如Seq.1所示的天冬氨酸激酶经突变筛选后得到的,其氨基酸序列如Seq.2所示;所述天冬氨酸
‑
β
‑
半醛脱氢酶突变体是在来源于萎缩芽孢杆菌NX
‑
12的氨基酸序列如Seq.3所示的天冬氨酸
‑
β
‑
半醛脱氢酶经突变筛选后得到的,其氨基酸序列如Seq.4所示。2.根据权利要求1所述的一种无细胞催化亚精胺的生物合成方法,其特征在于,通过Spy
‑
Tag和Spy
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Catcher分别实现天冬氨酸激酶突变体与多聚磷酸盐激酶、天冬氨酸
‑
β
‑
半醛脱氢酶突变体与葡萄糖脱氢酶、羧基亚精胺脱氢酶与葡萄糖脱氢酶的共表达。3.根据权利要求1所述的一种无细胞催化亚精胺的生物合成方法,其特征在于,合成体系包括:复合多酶体系1
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1000mg/L,L
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天冬氨酸0.01
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100g/L,腐胺0.01
‑
100g/L,葡萄糖0....
【专利技术属性】
技术研发人员:孙良,李振,徐虹,雷鹏,王瑞,谷益安,
申请(专利权)人:南京工业大学,
类型:发明
国别省市:
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