一种合成非天然α-氨基酸的氧化葡萄糖酸杆菌及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种合成非天然α‑氨基酸的氧化葡萄糖酸杆菌及其应用，属于基因工程和全细胞催化领域。本发明专利技术通过在氧化葡萄糖酸杆菌中异源表达鞘氨醇单胞菌来源的环氧化物水解酶、短乳杆菌来源的扁桃酸脱氢酶和蜡样芽孢杆菌来源的亮氨酸脱氢酶，同时利用氧化葡萄糖酸杆菌自身膜结合的醇、醛脱氢酶，以1,2‑二醇类和环氧化物为底物一步法多酶级联催化合成对应的非天然α‑氨基酸，此外本发明专利技术的合成系统不需要额外添加辅酶，内部可实现辅酶自循环。本发明专利技术合成的脂肪族非天然α‑氨基酸如：L‑α‑氨基丁酸、L‑正缬氨酸、L‑正亮氨酸和L‑高烯丙基甘氨酸是首次以1,2‑二醇类和环氧化物为底物生物法合成的报道。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种合成非天然α-氨基酸的氧化葡萄糖酸杆菌及其应用，属于基因工程和全细胞催化。

技术介绍

1、非天然α-氨基酸具有易于功能化的氨基和羧基基团，是化学合成和制药中广泛存在且极具价值的手性构建模块。其中，l-苯甘氨酸是包括青霉素和普那霉素在内的β-内酰胺类抗生素的关键前体，l-2-氨基丁酸是手性药物布拉西坦和乙胺丁醇的关键前体，l-正亮氨酸和l-高烯丙基甘氨酸已应用于蛋白修饰和功能肽的合成，l-正缬氨酸是治疗高血压药物培哚普利的关键中间体。目前，非天然α-氨基酸的合成主要有化学合成法和生物转化法，其中，化学合成法需要有毒催化剂的参与，环境污染严重的同时反应条件苛刻、立体选择性差。而生物转化法绿色环保，副产物少，选择性高，是现代可持续化学工业的一种有前途的合成策略。

2、现有技术中，通过生物转化法催化合成非天然氨基酸的报道中，底物为芳香族环氧化物，产物也均为芳香族非天然α-氨基酸。例如，李智等(nature communications,2016.doi:10.1038/ncomms11917)报道的以过表达了苯乙烯单加氧酶、环氧化物水本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种合成非天然α-氨基酸的氧化葡萄糖酸杆菌，其特征在于，所述氧化葡萄糖酸杆菌过表达了亮氨酸脱氢酶BcLDH和扁桃酸脱氢酶LbMDH；

2.根据权利要求1所述氧化葡萄糖酸杆菌，其特征在于，所述亮氨酸脱氢酶BcLDH来源于蜡样芽孢杆菌，BcLDH酶的编码基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示；所述扁桃酸脱氢酶LbMDH来源于短乳杆菌，LbMDH酶的编码基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示；所述环氧化物水解酶SpEH来源于鞘氨醇单胞菌，SpEH酶的编码基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

3.根据权利要求1所述氧化葡萄糖酸杆菌，其特征在于，所...

【技术特征摘要】

1.一种合成非天然α-氨基酸的氧化葡萄糖酸杆菌，其特征在于，所述氧化葡萄糖酸杆菌过表达了亮氨酸脱氢酶bcldh和扁桃酸脱氢酶lbmdh；

2.根据权利要求1所述氧化葡萄糖酸杆菌，其特征在于，所述亮氨酸脱氢酶bcldh来源于蜡样芽孢杆菌，bcldh酶的编码基因的核苷酸序列如seq id no.3所示；所述扁桃酸脱氢酶lbmdh来源于短乳杆菌，lbmdh酶的编码基因的核苷酸序列如seq id no.2所示；所述环氧化物水解酶speh来源于鞘氨醇单胞菌，speh酶的编码基因的核苷酸序列如seq id no.1所示。

3.根据权利要求1所述氧化葡萄糖酸杆菌，其特征在于，所述氧化葡萄糖酸杆菌包括氧化葡萄糖酸杆菌(gluconobacteroxydans)sta。

4.根据权利要求1所述氧化葡萄糖酸杆菌，其特征在于，用于所述过表达的载体包括质粒pbbr1mcs-2。

5.根据权利要求1-4任一所述氧化葡萄糖酸杆菌，其特征在于，用于过表达亮氨酸脱氢酶bcldh的启动子为p04750；用于过表达扁...

【专利技术属性】
技术研发人员：张显，饶志明，刘菲，沙傲博，陈妍，徐美娟，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：