分枝杆菌细胞裂解液催化甾体激素C1,2位脱氢反应的研究

摘要：

9β,11β-环氧-17α,21-二羟基-16β-甲基孕-1,4-二烯-3,20-二酮(Ⅳ)是生产9-氟甾体激素的关键前体,以9β,11β-环氧-17α,21-二羟基-16β-甲基孕4-烯-3,20-二酮-21-醋酸酯(Ⅰ)为底物合成Ⅳ是工业化生产Ⅳ的重要方法.通过比较分枝杆菌全细胞转化法与细胞裂解液转化法,发现分枝杆菌全细胞只能将Ⅰ转化为9β,11β-环氧-17α,21-二羟基-16β-甲基孕4-烯-3,20-二酮(Ⅱ),而细胞裂解液可以有效地将Ⅰ转化为Ⅳ,其反应机制为底物Ⅰ自发水解为中间体Ⅱ,Ⅱ在C1,2位脱氢酶(KSTD)的催化作用下发生C1,2位脱氢反应生成产物Ⅳ.为进一步提高产物Ⅳ的转化率,利用基因工程手段在分枝杆菌中分别过表达编码KSTD的关键基因:kstD、kstD3和kst DM,提高脱氢反应效率,结果表明1 g/L底物Ⅰ在pH7.0的重组菌株MS136-kstDM细胞裂解液中反应45h,Ⅳ的转化率为78.4％,比出发菌株提高了38.9％;并优化缓冲液pH,提高反应速率,结果表明1 g/L底物Ⅰ在pH7.5的重组菌株MS136-kstDM细胞裂解液中反应45 h,Ⅳ的转化率为92.8％,比出发菌株提高了63.4％.

关键词：9β、11β-环氧-17α、21-二羟基-16β-甲基孕-1、4-二烯-3、20-二酮、分枝杆菌细胞裂解液、C1、2位脱氢酶

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分类号：G819(世界各国体育事业)

资助基金：国家青年千人基金资助项目SQK13001

在线出版日期：2017-10-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：23-30