基于基因组挖掘技术的新型谷氨酸脱羧酶基因挖 - 文物鉴定与鉴赏杂志社投稿

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基于基因组挖掘技术的新型谷氨酸脱羧酶基因挖

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采用基因组挖掘技术,以来源于Lactobacillus brevis活性较高的谷氨酸脱羧酶（glutamate decarboxylase,GAD）LbGAD为探针,从乳酸菌（Lactococcuslactis、Lactobacillussenmaizukei）和肠球菌（Enterococcus sulfureus）的基因组中挖掘到了3个假定的GAD基因（LlGAD、LsGAD和EsGAD）。借助pET28a质粒分别实现了这4个基因在大肠杆菌BL21中的表达,其中LsGAD和LlGAD的表达产物可溶性较好,相应发酵液中GAD活力分别为34.17、38.91 U/mL。Ls GAD的比活力、温度特性、pH值特性和K_cat/K_m值也明显优于其他几个酶。此外,初步研究了全细胞催化L-谷氨酸制备γ-氨基丁酸（γ-aminobutyric acid,GABA）的工艺,6 g/L的L-谷氨酸经过24 h转化后,GABA得率最高可达58%。本研究实现了GAD从基因组数据到真实酶的跨越,获得了1个性能优良的GAD,并初步实现了GABA的生物合成,为实现GABA低成本、规模化的生物合成提供了科学依据。