The whole-cell immobilization of D-hydantoinase-engineered Escherichia coli for D-CpHPG biosynthesis
The whole-cell immobilization of D-hydantoinase-engineered Escherichia coli for D-CpHPG biosynthesis
复制标题
D-乙内酰脲酶工程化大肠杆菌的全细胞固定化用于 D-CpHPG 生物合成
DOI：
10.1016/j.ejbt.2016.01.004
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发表时间：
2016-05
影响因子：
2.7
通讯作者：
Zhaoyong Yang
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Xiao-zhou Feng;Kang-you Wang;Wei-qing He;Zhaoyong Yang
金元元等。 D-乙内酰脲酶工程化大肠杆菌的全细胞固定化用于 D-CpHPG 生物合成。电子。 J.生物技术。[在线]。 2016年，卷。 19、n. 3，第 43-48 页。 ISSN 0717-3458。 http://dx.土井。 org/10.1016/j。 ejbt。 2016.01. 004.背景：D-羟基苯基甘氨酸被认为是农药和β-内酰胺抗生素等抗生素试剂的重要手性分子构件。其生产过程由 D-乙内酰脲酶和 D-氨甲酰酶催化两步酶反应。如何增强这两种酶的催化潜力具有工业应用价值。本研究利用海藻酸钙和某些添加剂固定化了D-乙内酰脲酶基因工程的大肠杆菌菌株，以评估生物合成D-氨基甲酰基-对羟基苯基甘氨酸（D-CpHPG）的最佳条件，并进一步通过氨基甲酰酶将该化合物转化为D-羟基苯基甘氨酸（D-HPG）。结果：全细胞固定化生产D-CpHPG的最佳培养基是改良的Luria-Bertani (LB)，添加了3.0%(W/V)海藻酸盐、1.5%(W/V)硅藻土、0.05%(W/V) CaCl 2 和1.00 mM MnCl 2 。全细胞生物合成的最佳固定珠直径为2.60 mm。 D-CpHPG的最大产率可达76%，固定化珠可重复使用12批。结论：这项研究不仅为 D-CpHPG 的生物生产提供了一种有效的方法，而且使人们对全细胞固定化技术有了深入的了解。
JIN, Yuan-yuan et al. The whole-cell immobilization of D-hydantoinase-engineered Escherichia coli for D-CpHPG biosynthesis. Electron. J. Biotechnol.[online]. 2016, vol. 19, n. 3, pp. 43-48. ISSN 0717-3458. http://dx. doi. org/10.1016/j. ejbt. 2016.01. 004.Background: D-Hydroxyphenylglycine is considered to be an important chiral molecular building-block of antibiotic reagents such as pesticides, and β-lactam antibiotics. The process of its production is catalyzed by D-hydantoinase and D-carbamoylase in a two-step enzyme reaction. How to enhance the catalytic potential of the two enzymes is valuable for industrial application. In this investigation, an Escherichia coli strain genetically engineered with D-hydantoinase was immobilized by calcium alginate with certain adjuncts to evaluate the optimal condition for the biosynthesis of D-carbamoyl-p-hydroxyphenylglycine (D-CpHPG), the compound further be converted to D-hydroxyphenylglycine (D-HPG) by carbamoylase. Results: The optimal medium to produce D-CpHPG by whole-cell immobilization was a modified Luria-Bertani (LB) added with 3.0%(W/V) alginate, 1.5%(W/V) diatomite, 0.05%(W/V) CaCl 2 and 1.00 mM MnCl 2. The optimized diameter of immobilized beads for the whole-cell biosynthesis here was 2.60 mm. The maximized production rates of D-CpHPG were up to 76%, and the immobilized beads could be reused for 12 batches. Conclusions: This investigation not only provides an effective procedure for biological production of D-CpHPG, but gives an insight into the whole-cell immobilization technology.
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