微生物细胞膜外生物催化合成麦角硫因的方法及应用技术

本发明专利技术属于生物技术和发酵领域，具体公开了微生物细胞膜外生物催化合成麦角硫因的方法及应用。本发明专利技术以L‑半胱氨酸和N,N,N‑三甲基组氨酸为底物，通过连接子将2个催化蛋白连接在微生物细胞膜锚定蛋白进行膜外表达和进行串联催化生物合成麦角硫因，成功实现了麦角硫因的细胞催化生产。与之前已报道的有机和生物合成方法相比，本发明专利技术所构建的生物合成方法克服了传统胞内发酵生产中对底物进入细胞膜和产物外排出细胞膜的要求，从而易于提升细胞催化过程中的底物浓度和产物浓度，同时降低底物和产物对微生物胞内环境的干扰影响，而且还能应用于发酵生产，因此更加经济环保，具有很大的市场开发价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物技术和发酵领域，具体涉及细胞膜胞外生物催化合成麦角硫因的方法及应用。

技术介绍

1、麦角硫因是一种稀有的天然手性氨基酸类强抗氧化剂。由于它的特殊氧化还原特性，麦角巯因不会自发氧化，具有良好的稳定性，被视为最好的天然抗氧化药物之一。人们研究发现麦角巯因是机体内重要的生理活性物质，从食物摄取的麦角巯因会在肝脏、肾脏、眼球等器官和精液、血红细胞中富集，参与细胞内能量调节以及生理保护等多种功能，具有抗衰老、抗辐射、清除自由基等功效。由于麦角硫因的生物学和药理特性及其安全、稳定等优点，麦角硫因已被广泛用于化妆品、功能食品、制药、治疗学和生物医学等产品和领域。

2、目前，麦角硫因的合成基本都是由化学合成法、天然生物提取法和生物合成法三种方法来实现。但是目前的有机合成麦角硫因均遇到手性合成困难或原料成本较高的问题。而天然提取法则存在原料中麦角硫因含量底、杂质多、提取成本高等问题。与化学合成法和天然生物提取法相比，生物合成法易于放大生产，可降低生产成本，且能保证麦角硫因产品的生物安全性，是麦角硫因合成技术发展的主要方向。</p>

3、本申本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种通过细胞膜外表达催化蛋白进行生物催化合成麦角硫因的细胞催化方法，包括以L-半胱氨酸和N,N,N-三甲基组氨酸为底物，同时添加抗坏血酸钠，利用含有细胞膜外表达OvoA酶或Egt1酶、和EgtE酶的微生物细胞为催化剂进行催化反应后，提纯即得；

2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的方法中的催化反应体系中含有缓冲液，缓冲液为KPi缓冲液和50 mM Tris-HCl, 20 mM NaCl, 10% 甘油, pH = 8.0按照体积比1：0.5~ 1：2混合；

3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的催化反应的条件是：25~37 oC反应24...

【技术特征摘要】

1.一种通过细胞膜外表达催化蛋白进行生物催化合成麦角硫因的细胞催化方法，包括以l-半胱氨酸和n,n,n-三甲基组氨酸为底物，同时添加抗坏血酸钠，利用含有细胞膜外表达ovoa酶或egt1酶、和egte酶的微生物细胞为催化剂进行催化反应后，提纯即得；

2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的方法中的催化反应体系中含有缓冲液，缓冲液为kpi缓冲液和50 mm tris-hcl, 20 mm nacl, 10% 甘油, ph = 8.0按照体积比1：0.5~ 1：2混合；

3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的催化反应的条件是：25~37 oc反应24~48 h，转速200 -300rpm。

4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于：催化体系中包括：l-半胱氨酸0.2~20 mm、n,n,n-三甲基组氨酸0...

【专利技术属性】
技术研发人员：李瑶，
申请(专利权)人：立科时代武汉生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：