一种双酶偶联制备谷胱甘肽和D-半胱氨酸的方法技术

本发明专利技术属于生物技术领域，涉及一种双酶偶联制备谷胱甘肽和D‑半胱氨酸的方法，该方法以DL‑半胱氨酸为原料，利用双功能谷胱甘肽合成酶(GshF)突变体和多聚磷酸激酶(PPK)突变体催化L‑谷氨酸、L‑半胱氨酸和甘氨酸生成谷胱甘肽(GSH)，反应过程中添加三磷酸腺苷(ATP)和六偏磷酸钠促进反应进行，反应完成后分离转化产物，得到高纯度谷胱甘肽和D‑半胱氨酸；该方法实现了谷胱甘肽和D‑半胱氨酸的同时生产，具有原料价格低廉，操作简便，转化时间短，生产成本低等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物，具体涉及一种双酶偶联制备谷胱甘肽和d-半胱氨酸的方法。

技术介绍

1、d-氨基酸属于非天然蛋白质氨基酸，被广泛用于制作化妆品、抗生素、止痛药、减肥药以及抗癌等医疗用品上。目前基于d-氨基酸在细菌生理代谢中的作用，还有许多新的医疗用品在持续开发中。

2、半胱氨酸化学名为2-氨基-3-巯基丙酸，分子式为c3h2no2s，相对分子质量121.12。半胱氨酸属于脂肪族氨基酸，呈白色结晶性粉末，无臭、味酸、易被氧化，易溶于水，微溶于乙醇，不溶于乙醚、苯等有机试剂。根据构型不同，半胱氨酸分d型、l型和dl型，其中dl型为半胱氨酸的外消旋体。

3、d-半胱氨酸是合成第三代抗生素头孢米诺钠的重要中间体。头孢米诺钠对大肠杆菌、链球菌、克雷白杆菌、流感嗜血杆菌、拟杆菌等有很强抗菌作用，其对革兰阴性菌的作用较其它同类的药物更强。同时，d-半胱氨酸盐酸盐也是大肠杆菌的强抑制剂和急性酒精中毒的有效缓解剂。

4、目前，d-半胱氨酸的制备方法主要有诱导结晶法、化学拆分法、酶拆分法、不对称转化法。

5、(1)诱导结晶法<本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种双酶偶联制备谷胱甘肽和D-半胱氨酸的方法，其特征在于，所述方法是以含12.0～17.2g/L的L-谷氨酸钠、5.4～8.0g/L的甘氨酸、14.2～20.6g/L的DL-半胱氨酸、1.3～1.8g/L的三磷酸腺苷和50～150g/L的六偏磷酸钠的缓冲液为反应体系，加入具有谷胱甘肽双功能合成酶突变体活性的基因工程菌细胞A或其粗酶液A和具有多聚磷酸激酶突变体活性的基因工程菌细胞B或其粗酶液B，在pH 7～9、30～45℃下反应，催化L-谷氨酸、L-半胱氨酸和甘氨酸生产谷胱甘肽，同时制得D-半胱氨酸。

2.根据权利要求1所述的一种双酶偶联制备谷胱甘肽和D-半胱氨酸的方法，其...

【技术特征摘要】

1.一种双酶偶联制备谷胱甘肽和d-半胱氨酸的方法，其特征在于，所述方法是以含12.0～17.2g/l的l-谷氨酸钠、5.4～8.0g/l的甘氨酸、14.2～20.6g/l的dl-半胱氨酸、1.3～1.8g/l的三磷酸腺苷和50～150g/l的六偏磷酸钠的缓冲液为反应体系，加入具有谷胱甘肽双功能合成酶突变体活性的基因工程菌细胞a或其粗酶液a和具有多聚磷酸激酶突变体活性的基因工程菌细胞b或其粗酶液b，在ph 7～9、30～45℃下反应，催化l-谷氨酸、l-半胱氨酸和甘氨酸生产谷胱甘肽，同时制得d-半胱氨酸。

2.根据权利要求1所述的一种双酶偶联制备谷胱甘肽和d-半胱氨酸的方法，其特征在于，所述基因工程菌细胞a是以大肠杆菌e.coli bl21(de3)为宿主，质粒pet-28a为表达载体，携带谷胱甘肽双功能合成酶突变体基因形成的。

3.根据权利要求2所述的一种双酶偶联制备谷胱甘肽和d-半胱氨酸的方法，其特征在于，所述谷胱甘肽双功能合成酶突变体基因能够编码谷胱甘肽双功能合成酶突变体。

4.根据权利要求3所述的一种双酶偶联制备谷胱甘肽和d-半胱氨酸的方法，其特征在于，所述谷胱甘肽双功能合成酶突变体是由氨基酸序列seq id no.1所示的谷胱甘肽双功能合成酶中的一个或多个氨基酸残基位点发生突变形成的，其中，所述发生突变的氨基酸残基位点包括第17位的异亮氨酸突变为组氨酸、第48位丙氨酸突变为半胱氨酸、第94位苏氨酸突变为异亮氨酸、第123位精氨酸突变为苯丙氨酸以及第...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦庆才，刘均忠，姚启龙，杨春旋，王忠长，
申请(专利权)人：南京华辉天成生物医药有限公司，
类型：发明
国别省市：