芽胞表面展示系统在生物催化中应用.pdfVIP

第六届全国环境化学大会 环境监测及毒理 芽胞表面展示系统在生物催化中的应用 高超1，徐小曼2，马翠卿2，许平2 00240 (1上海交通大学微生物代谢国家重点实验室，上海，2 2山东大学微生物技术国 501 家重点实验室，济南，2 00) 芽胞是某些细菌在环境恶劣或者饥饿 应可以在相对较高的温度下进行，大大提高 的情况下，为抵抗不良环境所形成的一种圆 了酶的催化效率。 形或椭圆形的休眠体。由于芽胞特殊的生理 芽孢具有较好的pH稳定性，芽孢表面展 结构，芽胞表面展示系统可表达外源蛋白在 示的异源蛋白的pH稳定性同样可以得到明 芽胞表面，并且不影响外源蛋白的活性，因 显提高，例如芽孢表面展示的唾液酸醛缩酶 而芽胞表面展示已成为抗体生产和生物催 的可以在pH高于10的条件下保持酶活力， J。 化的一种实用新型技术【1 利用这一特性，研究者将碱催化的N一乙酰葡 2001年，Pozzi课题组以芽孢衣蛋白萄糖胺异构化反应与唾液酸醛缩酶催化的 CotB为锚定蛋白将破伤风毒素展示在枯草唾液酸合成反应耦合在一起，建立了一套化 芽胞杆菌芽胞表面，建立了第一个芽胞表面 学一酶偶联催化体系威功实现了芽孢表面展 展示系统，提供了一种新型高效的抗原免疫 示的唾液酸醛缩酶单酶催化N一乙酰葡萄糖 模式【2J。除了用于展示抗原外，芽胞表面展 胺合成唾液酸。另外，由于芽孢表面展示蛋 示系统也可用于生物催化过程。2007年韩国 白稳定性高，而芽孢易于从催化体系中分 Pan课题组首次以CotG为载体蛋白将大肠杆离，因而芽孢表面展示蛋白可重复应用于生 菌的B一半乳糖苷酶展示在枯草芽胞杆菌芽 物催化过程中，例如芽孢表面展示的唾液酸 胞表面。表面展示的B一半乳糖苷酶除了可 醛缩酶经5次重复利用，其催化效率仍能保 J。 水解乳糖为葡萄糖和半乳糖外，还可催化水 持较高的水平H 一有机溶剂两相系统中的糖基转移反应，产 基于芽孢表面展示技术的以上优点，芽 生烷基一B一半乳糖苷——一种具有抗微生物 胞表面展示技术在生物催化研究领域越来 活性的药物中间体…。 越受重视，在生物催化研究领域将具有广阔 借助芽胞的抗逆特性，展示于芽孢表面 的应用前景。 的异源蛋白的稳定性可以得到明显提高，这 基金项目：国家自然科学基金(No 一特点使得芽孢表面展示系统相对于普通 and3】070062) 的生物催化系统具有更大的应用潜力。例如 参考文献 与游离的B一半乳糖苷酶相比，展示在芽胞表 alRecent off ChinJ xM，et [1]Xu progressdisplay 面的B一半乳糖苷酶在有机溶剂，尤其是乙