一种用双酶串联制备β‑丙氨酸的方法技术

本发明专利技术公开了一种用双酶串联制备β‑丙氨酸的方法，属于生物工程领域。本发明专利技术通过培养重组大肠杆菌，获得天冬氨酸酶和L‑天冬氨酸α‑脱羧酶，将两种酶以合适的配比添加至反应体系中，以富马酸作为底物，进行酶反应制备β‑丙氨酸。此法与化学生产法相比，生产工艺安全清洁，无环境污染，与单一酶法相比，底物价格便宜，催化效率高，与细胞催化法相比，反应体系中无底物和中间产物残留，终产物β‑丙氨酸产率98％以上，简化产物的分离纯化步骤。

【技术实现步骤摘要】
一种用双酶串联制备β-丙氨酸的方法
本专利技术涉及一种用双酶串联制备β-丙氨酸的方法，属于生物工程领域。
技术介绍
β-丙氨酸在医药食品化工等领域都有着广泛的应用，尤其是可以作为具有高附加值的医药中间体。目前在工业生产中，β-丙氨酸的主要合成方式是丙烯酸、丙烯腈氨化法，或β-氨基丙腈水解法，这些方法多需要在高温、高压、强酸或强碱的条件下，而且产物纯化繁琐，存在环境污染问题，因此使用生物催化法替代化学合成法制备β-丙氨酸是发展趋势。而目，前生物合成法主要有两种，一种是优化代谢途径，在培养微生物过程中合成β-丙氨酸，此法虽然较简便，但是由于微生物代谢过程中会产生大量副产物，对产物的分离纯化带来较大困难，增加了后期纯化成本；另一种方法是生物酶法合成β-丙氨酸，即通过表达L-天冬氨酸α-脱羧酶，以L-天冬氨酸作为底物，合成β-丙氨酸，虽然此法分离纯化简便，但是底物价格相对较高，不适合工业化生产。
技术实现思路
本专利技术提供了一种以富马酸为底物，以双酶串联体系合成β-丙氨酸的方法。所述双酶是天冬氨酸酶、L-天冬氨酸α-脱羧酶。所述天冬氨酸酶的制备方法，是大肠肝菌来源的编码天冬氨酸酶的基因aspA本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物合成β‑丙氨酸的方法，其特征在于，以富马酸为底物，以双酶串联体系催化富马酸合成β‑丙氨酸；所述双酶是天冬氨酸酶、L‑天冬氨酸α‑脱羧酶；所述双酶串联体系中，底物富马酸的浓度为50～100mmol/L；两种酶按照质量比天冬氨酸酶：L‑天冬氨酸α‑脱羧酶为1：80～100的比例添加至双酶串联体系中；其中，天冬氨酸酶的用量为10～15μg/mL。

【技术特征摘要】
1.一种生物合成β-丙氨酸的方法，其特征在于，以富马酸为底物，以双酶串联体系催化富马酸合成β-丙氨酸；所述双酶是天冬氨酸酶、L-天冬氨酸α-脱羧酶；所述双酶串联体系中，底物富马酸的浓度为50～100mmol/L；两种酶按照质量比天冬氨酸酶：L-天冬氨酸α-脱羧酶为1：80～100的比例添加至双酶串联体系中；其中，天冬氨酸酶的用量为10～15μg/mL。2.根据权利要求1所述的一种生物合成β-丙氨酸的方法，其特征在于，所述天冬氨酸酶的制备方法，是大肠肝菌来源的编码天冬氨酸酶的基因aspA，通过NdeⅠ和HindⅢ双酶切后连接到用同样限制性内切酶酶切的质粒载体pET28a(+)上，获得重组质粒pET28a-aspA；将重组质粒转化大肠杆菌BL21，筛选获得重组大肠杆菌BL21/pET28a-aspA；以该重组菌生产得到天冬氨酸酶。3.根据权利要求1所述的一种生物合成β-丙氨酸的方法，其特征在于，所述L-天冬氨酸α-脱羧酶的制备方法，是将谷氨酸棒杆菌来源的编码L-天冬氨酸α-脱羧酶的基因panD通过NdeⅠ和HindⅢ双酶切后连接到用同样限制性内切酶酶切的表达载体pET24a(+)上，获得重组质粒pET24a-panD；将重组质粒转化大肠杆菌BL21，筛选获得重组大肠杆菌BL21/pET24a-panD；以该重组菌生产得到L-天冬氨酸α-...

【专利技术属性】
技术研发人员：周哲敏，高宇，刘中美，刘克，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32