CN114426977A - 一种重组工程菌及其构建方法和其应用 - Google Patents

一种重组工程菌及其构建方法和其应用 Download PDF

Info

Publication number
CN114426977A
CN114426977A CN202110940857.1A CN202110940857A CN114426977A CN 114426977 A CN114426977 A CN 114426977A CN 202110940857 A CN202110940857 A CN 202110940857A CN 114426977 A CN114426977 A CN 114426977A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pantolactone
recombinant
recombinant vector
seq
dehydrogenase
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110940857.1A
Other languages
English (en)
Inventor
周芳芳
刘树蓬
刘磊
张大伟
马祥亮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayannur Huaheng Biotechnology Co ltd
Hefei Huaheng Biological Engineering Co ltd
Qinhuangdao Huaheng Bioengineering Co ltd
Anhui Huaheng Biotechnology Co Ltd
Original Assignee
Bayannur Huaheng Biotechnology Co ltd
Hefei Huaheng Biological Engineering Co ltd
Qinhuangdao Huaheng Bioengineering Co ltd
Anhui Huaheng Biotechnology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayannur Huaheng Biotechnology Co ltd, Hefei Huaheng Biological Engineering Co ltd, Qinhuangdao Huaheng Bioengineering Co ltd, Anhui Huaheng Biotechnology Co Ltd filed Critical Bayannur Huaheng Biotechnology Co ltd
Publication of CN114426977A publication Critical patent/CN114426977A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09—Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63—Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/70—Vectors or expression systems specially adapted for E. coli
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00—Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/0004—Oxidoreductases (1.)
    • C12N9/0006—Oxidoreductases (1.) acting on CH-OH groups as donors (1.1)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00—Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/0004—Oxidoreductases (1.)
    • C12N9/0008—Oxidoreductases (1.) acting on the aldehyde or oxo group of donors (1.2)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00—Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/14—Hydrolases (3)
    • C12N9/16—Hydrolases (3) acting on ester bonds (3.1)
    • C12N9/18—Carboxylic ester hydrolases (3.1.1)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P17/00—Preparation of heterocyclic carbon compounds with only O, N, S, Se or Te as ring hetero atoms
    • C12P17/02—Oxygen as only ring hetero atoms
    • C12P17/04—Oxygen as only ring hetero atoms containing a five-membered hetero ring, e.g. griseofulvin, vitamin C
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P41/00—Processes using enzymes or microorganisms to separate optical isomers from a racemic mixture
    • C12P41/001—Processes using enzymes or microorganisms to separate optical isomers from a racemic mixture by metabolizing one of the enantiomers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Y—ENZYMES
    • C12Y101/00—Oxidoreductases acting on the CH-OH group of donors (1.1)
    • C12Y101/01—Oxidoreductases acting on the CH-OH group of donors (1.1) with NAD+ or NADP+ as acceptor (1.1.1)
    • C12Y101/01168—2-Dehydropantolactone reductase (A-specific) (1.1.1.168)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Y—ENZYMES
    • C12Y101/00—Oxidoreductases acting on the CH-OH group of donors (1.1)
    • C12Y101/01—Oxidoreductases acting on the CH-OH group of donors (1.1) with NAD+ or NADP+ as acceptor (1.1.1)
    • C12Y101/01169—2-Dehydropantoate 2-reductase (1.1.1.169), i.e. ketopantoate-reductase
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Y—ENZYMES
    • C12Y102/00—Oxidoreductases acting on the aldehyde or oxo group of donors (1.2)
    • C12Y102/01—Oxidoreductases acting on the aldehyde or oxo group of donors (1.2) with NAD+ or NADP+ as acceptor (1.2.1)
    • C12Y102/01002—Formate dehydrogenase (1.2.1.2)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2800/00—Nucleic acids vectors
    • C12N2800/22—Vectors comprising a coding region that has been codon optimised for expression in a respective host
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/30—Against vector-borne diseases, e.g. mosquito-borne, fly-borne, tick-borne or waterborne diseases whose impact is exacerbated by climate change

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

本发明涉及一种重组工程菌及其构建方法和其应用，所述重组工程菌经诱导后高效表达L‑泛解酸内酯脱氢酶、酮泛解酸内酯还原酶和D‑泛解酸内酯水解酶，在添加NADPH后，高效转化DL‑泛解酸内酯生成D‑泛解酸内酯。本发明的重组工程菌提高了L‑泛解酸内酯脱氢酶的选择性，显著提高D‑泛解酸内酯的纯度和质量、反应效率和资源利用率，具有操作简便、绿色环保、成本更优等优点。

Description

一种重组工程菌及其构建方法和其应用
技术领域
本发明涉及基因工程技术领域，特别涉及一种重组工程菌及其构建方法和其应用。
背景技术
D-泛解酸内酯为用于合成维生素类药D-泛醇及神经营养药D-高泛酸钙的医药中间体，并用作饲料添加剂和日化产品的合成前体，年产量超过上万吨。
常采用化学合成法制备DL-泛解酸内酯，再将制得的DL-泛解酸内酯经拆分转化为D-泛解酸内酯。微生物酶法拆分DL-泛解酸内酯获得D-泛解酸内酯包括下述步骤：1)微生物酶选择性水解DL-泛解酸内酯中的D-泛解酸内酯或者L-泛解酸内酯，得到L-泛解酸内酯和D-泛解酸或L-泛解酸和D-泛解酸内酯；2)利用有机试剂萃取混合液，实现L-泛解酸内酯和D-泛解酸的分离；3)D-泛解酸经过内酯化处理，得到D-泛解酸内酯，L-泛解酸内酯经过化学消旋重新变成DL-泛解酸内酯，再拆分。该方法存在下述缺陷：一是拆分步骤多，分离效率低；二是化学消旋过程会产生大量色素和其它杂质，拆分制得的D-泛解酸内酯颜色较深，外观品质较差；三是化学消旋会产生大量硫酸盐，形成固体废弃物，造成环境污染。
CN110423717A公开了一种多酶重组细胞及多酶级联催化合成D-泛解酸内酯的方法，该方法通过重组细胞表达L-泛解酸内酯脱氢酶、酮泛解酸内酯还原酶和葡萄糖脱氢酶，来转化DL-泛解酸内酯生成酮泛解酸内酯、进而生成D-泛解酸内酯。该方法存在下述缺陷：L-泛解酸内酯脱氢酶对L-泛解酸内酯及其催化反应的选择性差，其既催化L-泛解酸内酯生成酮泛解酸内酯，也催化D-泛解酸内酯生成酮泛解酸内酯，L-泛解酸内酯和D-泛解酸内酯同时竞争结合L-泛解酸内酯脱氢酶的活性位点，D-泛解酸内酯陷入循环反应，由此导致酶活力降低；当底物中L-泛解酸内酯含量较低时，无法和L-泛解酸内酯脱氢酶有效接触，难以完全转化，由此导致该方法所制得的产物中会含有L-泛解酸内酯而增加纯化难度，且产品质量难以保证。
为此，如何开发高选择性且利于提高D-泛解酸内酯的纯度和质量、反应效率和资源利用率等重组载体及其工程菌成为本领域迫切需要解决的方面。
发明内容
本发明的目的在于提供一种重组载体，所述重组载体含有L-泛解酸内酯脱氢酶编码基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示、酮泛解酸内酯还原酶编码基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示和D-泛解酸内酯水解酶编码基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示的重组载体。
本发明的优选技术方案中，L-泛解酸内酯脱氢酶编码基因的核苷酸序列如SEQ IDNO.1所示、酮泛解酸内酯还原酶编码基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示和D-泛解酸内酯水解酶编码基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.3分别在第一重组载体、第二重组载体和第三重组载体上。
本发明的优选技术方案中，所述重组载体任选地包括第四重组载体或第五重组载体的任一种，其中，第四重组载体包含L-泛解酸内酯脱氢酶编码基因的核苷酸序列如SEQID NO.1所示和酮泛解酸内酯还原酶编码基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示，第五重组载体包含L-泛解酸内酯脱氢酶编码基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示、酮泛解酸内酯还原酶编码基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示和D-泛解酸内酯水解酶编码基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示。
本发明的优选技术方案中，所述重组载体选自第四重组载体包含L-泛解酸内酯脱氢酶编码基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示和酮泛解酸内酯还原酶编码基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。
本发明的优选技术方案中，所述重组载体还包括第三重组载体D-泛解酸内酯水解酶编码基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示。
本发明优选的技术方案中，所述重组载体用于DL-泛解酸内酯制备D-泛解酸内酯。
本发明优选的技术方案中，所述L-泛解酸内酯脱氢酶编码基因源自红串红球菌、红球菌、分支杆菌、诺卡氏菌、链霉菌、放线菌中的任一种。
本发明优选的技术方案中，所述L-泛解酸内酯脱氢酶编码基因经过密码子优化并加上酶切位点得到L-泛解酸内酯脱氢酶基因序列。
本发明优选的技术方案中，酶切位点选自XhoI、NdeI的任一种或其组合。
本发明优选的技术方案中，所述L-泛解酸内酯脱氢酶基因序列经人工合成制得目的基因1，所述目的基因1的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。
本发明优选的技术方案中，所述酮泛解酸内酯还原酶编码基因源自木兰假丝酵母、小单孢菌、链霉菌中的任一种。
本发明优选的技术方案中，所述酮泛解酸内酯还原酶编码基因经过密码子优化并加上酶切位点得到酮泛解酸内酯还原酶基因序列。
本发明优选的技术方案中，酶切位点选自SacI、NotI的任一种或其组合。
本发明优选的技术方案中，所述酮泛解酸内酯还原酶基因序列经人工合成制得目的基因2，所述目的基因2的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。
本发明优选的技术方案中，所述D-泛解酸内酯水解酶编码基因源自串珠镰孢霉菌、腐皮镰孢菌、镰刀霉菌中的任一种。
本发明优选的技术方案中，所述D-泛解酸内酯水解酶编码基因经过密码子优化并加上酶切位点得到D-泛解酸内酯基因序列。
本发明优选的技术方案中，酶切位点选自XhoI、NdeI的任一种或其组合。
本发明优选的技术方案中，所述D-泛解酸内酯水解酶基因序列经人工合成制得目的基因3，所述目的基因3的核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示。
本发明的优选技术方案中，所述密码子优化根据大肠杆菌的密码子偏好性进行。
本发明优选的技术方案中，用于重组的载体选自pET-21a质粒、pET-28a质粒、pRSFDuet-I质粒的任一种或其组合。
本发明优选的技术方案中，所述第一重组载体的获得方法包括下述步骤：将L-泛解酸内酯脱氢酶编码基因或目的基因1或如SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列克隆到第一载体中，得到第一重组载体。
本发明优选的技术方案中，所述第二重组载体的获得方法包括下述步骤：将酮泛解酸内酯还原酶编码基因或目的基因2或如SEQ ID NO：2所示的核苷酸序列克隆到第二载体中，得到第二重组载体。
本发明优选的技术方案中，所述第三重组载体的获得方法包括下述步骤：将D-泛解酸内酯水解酶编码基因或目的基因3或如SEQ ID NO：3所示的核苷酸序列克隆到第三载体中，得到第三重组载体。
本发明优选的技术方案中，所述第四重组载体的获得方法包括下述步骤：将L-泛解酸内酯脱氢酶编码基因或目的基因1或如SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列和酮泛解酸内酯还原酶编码基因或目的基因2或如SEQ ID NO：2所示的核苷酸序列克隆到第四载体中，得到第四重组载体。
本发明优选的技术方案中，所述第四重组载体的获得方法包括下述步骤：先将L-泛解酸内酯脱氢酶编码基因或目的基因1或如SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列克隆到第四载体中，再将酮泛解酸内酯还原酶编码基因或目的基因2或如SEQ ID NO：2所示的核苷酸序列克隆到第四载体中，得到第四重组载体。
本发明优选的技术方案中，所述第四重组载体的获得方法包括下述步骤：先将酮泛解酸内酯还原酶编码基因或目的基因2或如SEQ ID NO：2所示的核苷酸序列克隆到第四载体中，再将L-泛解酸内酯脱氢酶编码基因或目的基因1或如SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列克隆到第四载体中，得到第四重组载体。
本发明优选的技术方案中，所述第五重组载体的获得方法包括下述步骤：将L-泛解酸内酯脱氢酶编码基因或目的基因1或如SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列、酮泛解酸内酯还原酶编码基因或目的基因2或如SEQ ID NO：2所示的核苷酸序列、D-泛解酸内酯水解酶编码基因或目的基因3或如SEQ ID NO：3所示的核苷酸序列克隆到第五载体中，得到第五重组载体，其中，3种基因或核苷酸序列的克隆顺序并无先后之分。
本发明的另一目的在于提供一种重组工程菌，所述重组工程菌包括能够表达L-泛解酸内酯脱氢酶的第一重组载体、表达酮泛解酸内酯还原酶的第二重组载体和表达D-泛解酸内酯水解酶的第三重组载体的任一种或其组合；
和/或，所述重组工程菌包括能够共表达L-泛解酸内酯脱氢酶、酮泛解酸内酯还原酶的第四重组载体；
和/或，所述重组工程菌包括能够共表达L-泛解酸内酯脱氢酶、酮泛解酸内酯还原酶和D-泛解酸内酯水解酶的第五重组载体。
本发明优选的技术方案中，所述重组工程菌包含能够共表达L-泛解酸内酯脱氢酶、酮泛解酸内酯还原酶的第四重组载体。
本发明优选的技术方案中，所述重组工程菌中还包含表达D-泛解酸内酯水解酶的第三重组载体，或者与表达D-泛解酸内酯水解酶的第三重组载体的第二重组工程菌联合使用。
本发明优选的技术方案中，所述重组工程菌用于DL-泛解酸内酯制备D-泛解酸内酯。
本发明优选的技术方案中，所述第一重组载体包括L-泛解酸内酯脱氢酶编码基因，优选的，所述L-泛解酸内酯脱氢酶编码基因源自红串红球菌、红球菌、分支杆菌、诺卡氏菌、链霉菌、放线菌中的任一种。
本发明优选的技术方案中，所述L-泛解酸内酯脱氢酶编码基因经过密码子优化并加上酶切位点得到L-泛解酸内酯脱氢酶基因序列。
本发明优选的技术方案中，酶切位点选自XhoI、NdeI的任一种或其组合。
本发明优选的技术方案中，所述L-泛解酸内酯脱氢酶基因序列经人工合成制得目的基因1，所述目的基因1的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。
本发明优选的技术方案中，所述第二重组载体包括酮泛解酸内酯还原酶编码基因，优选的，所述酮泛解酸内酯还原酶编码基因源自木兰假丝酵母、小单孢菌、链霉菌中的任一种。
本发明优选的技术方案中，所述酮泛解酸内酯还原酶编码基因经过密码子优化并加上酶切位点得到酮泛解酸内酯还原酶基因序列。
本发明优选的技术方案中，酶切位点选自SacI、NotI的任一种或其组合。
本发明优选的技术方案中，所述酮泛解酸内酯还原酶基因序列经人工合成制得目的基因2，所述目的基因2的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。
本发明优选的技术方案中，所述第三重组载体包括D-泛解酸内酯还原酶编码基因，优选的，所述D-泛解酸内酯水解酶编码基因源自串珠镰孢霉菌、腐皮镰孢菌、镰刀霉菌中的任一种。
本发明优选的技术方案中，所述D-泛解酸内酯水解酶编码基因经过密码子优化并加上酶切位点得到D-泛解酸内酯基因序列。
本发明优选的技术方案中，酶切位点选自XhoI、NdeI的任一种或其组合。
本发明优选的技术方案中，所述D-泛解酸内酯水解酶基因序列经人工合成制得目的基因3，所述目的基因3的核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示。
本发明的优选技术方案中，所述密码子优化根据大肠杆菌的密码子偏好性进行。
本发明优选的技术方案中，用于重组的载体选自pET-21a质粒、pET-28a质粒、pRSFDuet-I质粒的任一种或其组合。
本发明优选的技术方案中，所述第一重组载体的获得方法包括下述步骤：将L-泛解酸内酯脱氢酶编码基因或目的基因1或如SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列克隆到第一载体中，得到第一重组载体。
本发明优选的技术方案中，所述第二重组载体的获得方法包括下述步骤：将酮泛解酸内酯还原酶编码基因或目的基因2或如SEQ ID NO：2所示的核苷酸序列克隆到第二载体中，得到第二重组载体。
本发明优选的技术方案中，所述第三重组载体的获得方法包括下述步骤：将D-泛解酸内酯水解酶编码基因或目的基因3或如SEQ ID NO：3所示的核苷酸序列克隆到第三载体中，得到第三重组载体。
本发明优选的技术方案中，所述第四重组载体的获得方法包括下述步骤：将L-泛解酸内酯脱氢酶编码基因或目的基因1或如SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列和酮泛解酸内酯还原酶编码基因或目的基因2或如SEQ ID NO：2所示的核苷酸序列克隆到第四载体中，得到第四重组载体，其中2种基因或核酸序列的克隆顺序并无先后之分。
本发明优选的技术方案中，所述第五重组载体的获得方法包括下述步骤：将L-泛解酸内酯脱氢酶编码基因或目的基因1或如SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列、酮泛解酸内酯还原酶编码基因或目的基因2或如SEQ ID NO：2所示的核苷酸序列、D-泛解酸内酯水解酶编码基因或目的基因3或如SEQ ID NO：3所示的核苷酸序列克隆到第五载体中，得到第五重组载体，其中3种基因或核酸序列的克隆顺序并无先后之分。
本发明优选的技术方案中，将第一重组载体、第二重组载体、第三重组载体、第四重组载体、或第五重组载体的任一种或其组合顺序或同步导入到宿主细胞中，得到重组工程菌。
本发明优选的技术方案中，所述宿主细胞选自芽孢杆菌、酵母菌、埃希氏菌、泛菌、沙门氏菌、谷棒杆菌、大肠杆菌、菠萝泛菌的任一种。
本发明优选的技术方案中，所述重组工程菌的诱导方法包括下述步骤：
S-1，将重组工程菌按照1-5％接种量接种于LB培养基中，将其置于30-40℃、50-500rpm条件下培养6-16h，获得一级种子液；
S-2，将一级种子液按照1-5％接种量接种于TB培养基中，将其置于25-40℃、50-500rpm条件下培养6-20h，离心，磷酸缓冲液洗涤，收集菌体。
本发明优选的技术方案中，S-1步骤的发酵温度为35-38℃，转速100-300rpm。
本发明优选的技术方案中，所述S-2步骤中，先在35-38℃、100-300rpm条件下培养0.5-3h，再在28-30℃、100-300rpm条件下培养10-15h。
本发明优选的技术方案中，所述LB培养基的组成包括氨苄霉素、卡那霉素、酵母粉、胰蛋白胨和氯化钠。
本发明优选的技术方案中，所述LB培养基的组成包括氨苄霉素40-60mg/L、卡那霉素90-110mg/L、酵母粉4g/L-6g/L、胰蛋白胨8g/L-12g/L和氯化钠8g/L-12g/L。
本发明优选的技术方案中，所述LB培养基的组成包括氨苄霉素50mg/L、卡那霉素100mg/L、酵母粉5g/L、胰蛋白胨10g/L和氯化钠10g/L。
本发明优选的技术方案中，所述TB培养基的组成包括氨苄霉素、卡那霉素、胰蛋白胨、酵母粉、氯化钠、葡萄糖、乳糖。
本发明优选的技术方案中，所述TB培养基的组成包括氨苄霉素40-60mg/L、卡那霉素90-110mg/L、胰蛋白胨18-22g/L、酵母粉4-6g/L、氯化钠4-6g/L、葡萄糖1-3g/L、乳糖0.1-3.0g/L。
本发明优选的技术方案中，所述TB培养基的组成包括氨苄霉素50mg/L、卡那霉素100mg/L、胰蛋白胨20g/L、酵母粉5g/L、氯化钠5g/L、葡萄糖2g/L、乳糖0.1-2.0g/L。
本发明的另一目的在于提供一种重组工程菌的构建方法，包括下述步骤：
(1)将L-泛解酸内酯脱氢酶编码基因、酮泛解酸内酯还原酶编码基因、D-泛解酸内酯水解酶编码基因的任一种或其组合顺序或同步导入载体，得到重组载体；
(2)将所得重组载体导入宿主细胞，得到重组工程菌。
本发明的优选技术方案中，所述重组载体选自第三重组载体包含D-泛解酸内酯水解酶编码基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.4所示、第四重组载体包含L-泛解酸内酯脱氢酶编码基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示和酮泛解酸内酯还原酶编码基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示的任一种。
本发明优选的技术方案中，所述第三重组载体的获得方法包括下述步骤：将D-泛解酸内酯水解酶编码基因或目的基因3或如SEQ ID NO：3所示的核苷酸序列克隆到第三载体中，得到第三重组载体。
本发明优选的技术方案中，所述第四重组载体的获得方法包括下述步骤：将L-泛解酸内酯脱氢酶编码基因或目的基因1或如SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列和酮泛解酸内酯还原酶编码基因或目的基因2或如SEQ ID NO：2所示的核苷酸序列克隆到第四载体中，得到第四重组载体，其中，两种基因或核酸序列的克隆顺序并无先后之分。
本发明优选的技术方案中，用于重组的载体选自pET-21a质粒、pET-28a质粒、pRSFDuet-I质粒的任一种或其组合。
本发明优选的技术方案中，将第三重组载体、第四重组载体的任一种或其组合依次或同步导入到宿主细胞中，得到重组工程菌。
本发明优选的技术方案中，所述重组工程菌包含能够共表达L-泛解酸内酯脱氢酶、酮泛解酸内酯还原酶的第四重组载体。
本发明优选的技术方案中，所述重组工程菌中还包含表达D-泛解酸内酯水解酶的第三重组载体，或者与表达D-泛解酸内酯水解酶的第三重组载体的第二重组工程菌联合使用。
本发明优选的技术方案中，所述宿主细胞选自芽孢杆菌、酵母菌、埃希氏菌、泛菌、沙门氏菌、谷棒杆菌、大肠杆菌、菠萝泛菌的任一种。
本发明的另一目的在于提供一种重组工程菌的诱导表达方法，包括下述步骤：
S-1，将重组工程菌按照1-5％接种量接种于LB培养基中，将其置于30-40℃、50-500rpm条件下培养6-16h，获得一级种子液；
S-2，将一级种子液按照1-5％接种量接种于TB培养基中，将其置于25-40℃、50-500rpm条件下培养6-20h，离心，磷酸缓冲液洗涤，收集菌体。
本发明优选的技术方案中，S-1步骤中，发酵温度为35-38℃，转速100-300rpm。
本发明优选的技术方案中，所述S-2步骤，先在35-38℃、100-300rpm条件下培养0.5-3h，再在28-30℃、100-300rpm条件下培养10-15h。
本发明优选的技术方案中，所述LB培养基的组成包括氨苄霉素、卡那霉素、酵母粉、胰蛋白胨和氯化钠。
本发明优选的技术方案中，所述LB培养基的组成包括氨苄霉素40-60mg/L、卡那霉素90-110mg/L、酵母粉4g/L-6g/L、胰蛋白胨8g/L-12g/L和氯化钠8g/L-12g/L。
本发明优选的技术方案中，所述LB培养基的组成包括氨苄霉素50mg/L、卡那霉素100mg/L、酵母粉5g/L、胰蛋白胨10g/L和氯化钠10g/L。
本发明优选的技术方案中，所述TB培养基的组成包括氨苄霉素、卡那霉素、胰蛋白胨、酵母粉、氯化钠、葡萄糖、乳糖。
本发明优选的技术方案中，所述TB培养基的组成包括氨苄霉素40-60mg/L、卡那霉素90-110mg/L、胰蛋白胨18-22g/L、酵母粉4-6g/L、氯化钠4-6g/L、葡萄糖1-3g/L、乳糖0.1-3.0g/L。
本发明优选的技术方案中，所述TB培养基的组成包括氨苄霉素50mg/L、卡那霉素100mg/L、胰蛋白胨20g/L、酵母粉5g/L、氯化钠5g/L、葡萄糖2g/L、乳糖0.1-2.0g/L。
本发明的另一目的在于提供一种D-泛解酸内酯的制备方法，包括下述步骤：将浓度为10-300g/L的DL-泛解酸内酯置于重组工程菌OD值为1-5的发酵体系中，将其置于30-40℃、pH5-7条件下培养发酵20-40h，制得D-泛解酸内酯。
本发明优选的技术方案中，任选加入NADPH，优选的，反应体系中NADPH浓度为10-100mmol/L，优选为30-90mmol/L，更优选为50-70mmol/L。
本发明优选的技术方案中，所述重组工程菌的OD值为2-3。
本发明优选的技术方案中，所述重组工程菌可表达L-泛解酸内酯脱氢酶、酮泛解酸内酯还原酶和D-泛解酸内酯水解酶的任一种或其组合。
本发明的优选方案中，DL-泛解酸内酯的浓度为50-250g/L，优选为100-200g/L。
本发明优选的技术方案中，反应体系温度为35-37℃。
本发明优选的技术方案中，发酵体系培养时间为25-35h。
本发明优选的技术方案中，反应体系pH5.5-6.5，优选为pH5.8-6.2。
本发明的优选方案中，pH调节剂选自氨水、氢氧化钠、碳酸氢钠、三乙胺、氢氧化钾、磷酸钠、柠檬酸钠、苹果酸钠、磷酸盐缓冲液、Tris缓冲液、硫酸的任一种。
本发明优选的技术方案中，反应溶液过滤，收集滤液调pH1-3，放置。
本发明优选的技术方案中，所得的D-泛解酸内酯ee值≥95％，优选≥96％，更优选≥97％，还优选≥98％，再优选≥99％。
本发明的另一目的在于提供本发明的重组工程菌用于DL-泛解酸内酯制备D-泛解酸内酯中的应用。
本发明优选的技术方案中，所述D-泛解酸内酯用于制备泛化合物中的应用，优选所述泛化合物选自D-泛解酸内酯、D-泛酸、D-泛酸钙、D-泛醇、泛硫乙胺中的任一种。
除非另有说明，本发明涉及液体与液体之间的百分比时，所述的百分比为体积/体积百分比；本发明涉及液体与固体之间的百分比时，所述百分比为体积/重量百分比；本发明涉及固体与液体之间的百分比时，所述百分比为重量/体积百分比；其余为重量/重量百分比。
1、转化率
仪器及工作条件：岛津LC-16液相色谱仪，色谱柱
Figure BDA0003214875300000151
IE5μm，4.6*250mm，柱温30℃，采集时间30min，波长210nm，流速1.0ml/min，流动相为0.05mol/L磷酸二氢钠水溶液∶甲醇＝60∶40。
实验步骤：分别在转化时间T＝0和T＝M(M为大于0的任一数值)时，取反应液稀释100倍，过滤后进样，进样量10ul，分别记录L-泛解酸内酯峰面积S0和SM。
转化率(M时刻)＝(S0-SM)/S0。
2、ee值计算公式
ee值＝(D-泛解酸内酯含量-L-泛解酸内酯含量)/(D-泛解酸内酯含量+L-泛解酸内酯含量)
与现有技术相比，本发明具有下述有益技术效果：
1、本发明提供了一种重组工程菌及其构建方法，该重组工程菌经过诱导培养可共表达L-泛解酸内酯脱氢酶编码基因、酮泛解酸内酯还原酶编码基因和D-泛解酸内酯水解酶编码基因，用于高效制备光学纯度高的D-泛解酸内酯，并具有操作简便、绿色环保，适宜工业化生产等优点。
2、本发明还提供了一种利用所述重组工程菌诱导产生的酶高效催化DL-泛解酸内酯或L-泛解酸内酯合成D-泛解酸内酯的方法，显著提高L-泛解酸内酯脱氢酶的选择性和反应效率及产品转化率。
3、本发明未采用化学拆分试剂，避免了L-泛解酸内酯循环消旋化，缩短了生产周期，具有操作简便、绿色环保、成本更优、更适于大规模工业化生产等优点。
具体实施方式
通过以下实施例进一步详细说明本发明。这些实施例和实验例仅用于说明性目的，而并非用于限制本发明的范围。
实施例1构建双酶共表达重组工程菌
1、目的基因的设计与合成
步骤一，将来源于Humibacter sp.BT305(放线菌)的L-泛解酸内酯脱氢酶编码基因的核苷酸序列根据大肠杆菌(E.coli)的密码子偏好性进行密码子优化，并加上XhoI与NdeI酶切位点，得到L-泛解酸内酯脱氢酶改造基因序列，其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示；
步骤二，将来源于木兰假丝酵母的酮泛解酸内酯还原酶编码基因的核苷酸序列根据大肠杆菌(E.coli)的密码子偏好性进行密码子优化，并加上SacI与NotI酶切位点，得到D-酮泛解酸内酯改造基因序列，其核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。
步骤三，将来源于Fusariummoniliforme CGMCC 0536(串珠镰孢霉菌)的D-泛解酸内酯水解酶编码基因的核苷酸序列根据大肠杆菌(E.coli)的密码子偏好性进行密码子优化，并加上XhoI与NdeI酶切位点，得到D-泛解酸内酯水解酶改造基因序列，其核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示。
步骤四，合成SEQ ID NO.1、SEQ ID NO.2和SEQ ID NO.3所示的核苷酸序列，制得目的基因1、目的基因2和目的基因3。
2、重组工程菌的构建
步骤一，以目的基因组1的DNA分子为模板，采用引物对lpldh-for和lpldh-rev进行PCR扩增，1％琼脂糖凝胶电泳分离PCR产物，再用凝胶回收试剂盒回收目的基因组1的基因片段。
引物序列如下：(下划线为酶切位点)
lpldh-for：GGAATTCCATATGATGAACCCGTGGTTTGAAAC
lpldh-rev：CCGCTCGAGTGCGCTTTCTGCTTCTGC
PCR体系如下：
Figure BDA0003214875300000171
Figure BDA0003214875300000181
PCR过程如下：95℃预变性5min，95℃变性30s，57℃退火30s，72℃延伸1min30s，循化28次，72℃保温10min，降温至4℃，保存在4℃冰箱待用。
步骤二，以目的基因组2的DNA分子为模板，采用引物对KPR-for与KPR-rev进行PCR扩增，1％琼脂糖凝胶电泳分离PCR产物，再用凝胶回收试剂盒回收目的基因组2的基因片段。
引物序列如下：(下划线为酶切位点)
KPR-for：
GGAATTCCATATGATGGCTAAAAACTTCTCTAACGTTGAATACC
KPR-rev：CCGCTCGAGCGGCAGGGTGTAACCACCGTCAAC
PCR体系如下：
Figure BDA0003214875300000182
PCR过程如下：
95℃预变性5min，95℃变性30s，55℃退火30s，72℃延伸1min，循化28次，72℃保温10min，降温至4℃，保存在4℃冰箱待用。
步骤三，用限制性内切酶XhoI与NdeI双酶切pRSFDuet-I质粒和基因组1的基因片段，回收载体骨架和酶切PCR产物，用T4 DNA连接酶将两者连接，连接产物(命名为pRSF-lpldh)转化至E.coli BL21(DE3)感受态细胞，筛选阳性克隆、抽提质粒进行测序鉴定，将正确的克隆命名为E-pRSF-lpldh。
步骤四，用限制性内切酶SacI与NotI双酶切pRSF-lpldh质粒和基因组2的基因片段，回收载体骨架和酶切PCR产物，用T4 DNA连接酶将两者连接，连接产物(命名为pRSFDuet-lpldh-kpr)转化至E.coli BL21(DE3)感受态细胞，筛选阳性克隆、抽提质粒进行测序鉴定，将正确的克隆命名为E-lpldh-kpr，制得共表达L-泛解酸内酯脱氢酶和酮泛解酸内酯还原酶的双质粒两酶重组工程菌。
实施例2构建双质粒三酶共表达重组工程菌
1、目的基因的设计与合成
步骤一，将来源于Humibacter sp.BT305的L-泛解酸内酯脱氢酶编码基因的核苷酸序列根据大肠杆菌(E.coli)的密码子偏好性进行密码子优化，并加上XhoI与NdeI酶切位点，得到L-泛解酸内酯脱氢酶改造基因序列，其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示；
步骤二，将来源于木兰假丝酵母的酮泛解酸内酯还原酶编码基因的核苷酸序列根据大肠杆菌(E.coli)的密码子偏好性进行密码子优化，并加上SacI与NotI酶切位点，得到D-酮泛解酸内酯改造基因序列，其核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。
步骤三，将来源于串珠镰孢霉菌D-泛解酸内酯水解酶编码基因的核苷酸序列根据大肠杆菌(E.coli)的密码子偏好性进行密码子优化，并加上XhoI与NdeI酶切位点，得到D-泛解酸内酯水解酶改造基因序列，其核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示。
步骤四，合成SEQ ID NO.1、SEQ ID NO.2和SEQ ID NO.3所示的核苷酸序列，制得目的基因1、目的基因2和目的基因3。
2、重组工程菌的构建
步骤一，以目的基因组1的DNA分子为模板，采用引物对lpldh-for和lpldh-rev进行PCR扩增，1％琼脂糖凝胶电泳分离PCR产物，再用凝胶回收试剂盒回收目的基因组1的基因片段。
引物序列如下：(下划线为酶切位点)
lpldh-for：GGAATTCCATATGATGAACCCGTGGTTTGAAAC
lpldh-rev：CCGCTCGAGTGCGCTTTCTGCTTCTGC
PCR体系如下：
Figure BDA0003214875300000201
PCR过程如下：95℃预变性5min，95℃变性30s,57℃退火30s，72℃延伸1min30s，循化28次，72℃保温10min，降温至4℃，保存在4℃冰箱待用。
步骤二，以目的基因组2的DNA分子为模板，采用引物对KPR-for与KPR-rev进行PCR扩增，1％琼脂糖凝胶电泳分离PCR产物，再用凝胶回收试剂盒回收目的基因组2的基因片段。
引物序列如下：(下划线为酶切位点)
KPR-for：GGAATTCCATATGATGGCTAAAAACTTCTCTAACGTTGAATACC
KPR-rev：CCGCTCGAGCGGCAGGGTGTAACCACCGTCAAC
PCR体系如下：
Figure BDA0003214875300000211
PCR过程如下：
95℃预变性5min，95℃变性30s,55℃退火30s，72℃延伸1min，循化28次，72℃保温10min，降温至4℃，保存在4℃冰箱待用。
步骤三，用限制性内切酶XhoI与NdeI双酶切pRSFDuet-I质粒和基因组1的基因片段，回收载体骨架和酶切PCR产物，用T4 DNA连接酶将两者连接，连接产物(命名为pRSF-lpldh)转化至E.coli BL21(DE3)感受态细胞，筛选阳性克隆、抽提质粒进行测序鉴定，将正确的克隆命名为E-pRSF-lpldh。
步骤四，用限制性内切酶SacI与NotI双酶切pRSF-lpldh质粒和基因组2的基因片段，回收载体骨架和酶切PCR产物，用T4 DNA连接酶将两者连接，连接产物(命名为pRSFDuet-lpldh-kpr)转化至E.coli BL21(DE3)感受态细胞，筛选阳性克隆、抽提质粒进行测序鉴定，将正确的克隆命名为E-lpldh-kpr，制得共表达L-泛解酸内酯脱氢酶和酮泛解酸内酯还原酶的双质粒两酶重组工程菌。
步骤五，以目的基因组3的DNA分子为模板，采用引物对HYD-for与HYD-rev进行PCR扩增，1％琼脂糖凝胶电泳分离PCR产物，再用凝胶回收试剂盒回收目的基因组3的基因片段。
引物序列如下：(下划线为酶切位点)
HYD-for：GGAATTCCATATGATGGCTAAGCTTCCTTCTAC
HYD-rev：CCGCTCGAGCTAATCATAGAGCTTGGGACCC
PCR体系如下：
Figure BDA0003214875300000221
PCR过程如下：
95℃预变性5min，95℃变性30s，53℃退火30s，72℃延伸1min，循化28次，72℃保温10min，降温至4℃，保存在4℃冰箱待用。
步骤六 用限制性内切酶XhoI与NdeI双酶切pET-21a质粒和基因组3的PCR产物，回收载体骨架和PCR产物，用T4 DNA连接酶将两者连接，连接产物(命名为pET-hyd)转化至E-lpldh-kpr感受态细胞，筛选阳性克隆、抽提质粒进行测序鉴定，将正确的克隆命名为E-lpldh-kpr-hyd。
实施例3重组工程菌E-lpldh-kpr的诱导表达
将实施例1制得的重组工程菌E-lpldh-kpr接种于5mL LB培养基中，将其置于37℃，200rpm条件下过夜培养；
将种子按2％接种量接种于100mL TB培养基中，将其置于37℃、200rpm条件下培养2h，之后将培养温度调节为30℃，继续培养15h；
6600rpm离心3min，弃上清，0.2moL/L的pH6.5磷酸缓冲洗涤2次，收集菌体。
其中，LB培养基的组成如下：卡那霉素100mg/L，酵母粉5g/L，胰蛋白胨10g/L，氯化钠10g/L。
TB培养基的组成如下：胰蛋白胨20g/L，酵母粉5g/L，氯化钠5g/L，葡萄糖2g/L，乳糖0.1～2.0g/L，氨苄霉素50mg/L，卡那霉素100mg/L。
实施例4重组工程菌E-lpldh-kpr-hyd的诱导表达
将实施例2制得的重组表达细胞E-lpldh-kpr-hyd接种于5mL LB培养基中，将其置于37℃、200rpm条件下过夜培养，获得种子液；
将种子液按2％接种量接种于100mL TB培养基中，将其置于37℃、200rpm条件下培养2h，之后将培养温度调节为30℃，继续培养15h；
6600rpm离心3min，弃上清，0.2moL/L的pH6.5磷酸缓冲洗涤2次，收集菌体。
其中，LB培养基的组成如下：氨苄霉素50mg/L、卡那霉素100mg/L，酵母粉5g/L，胰蛋白胨10g/L，氯化钠10g/L。
TB培养基的组成如下：胰蛋白胨20g/L，酵母粉5g/L，氯化钠5g/L，葡萄糖2g/L，乳糖0.1～2.0g/L，氨苄霉素50mg/L，卡那霉素100mg/L。
实施例5 DL-泛解酸内酯的转化
将DL-泛解酸内酯130g加入到反应容器中，加水至总体积为1L，搅拌溶解后；用20-25％氨水调节溶液pH6.2，升温至37℃，加入实施例1收集的重组工程菌体(OD＝2)后，将混合溶液置于37℃下，搅拌反应30h，得到反应液。对反应液进行高效液相色谱检测，D-泛解酸内酯终浓度为113.49g/L，DL-泛解酸内酯转化率为87.3％，ee值为74.6％。
实施例6 DL-泛解酸内酯的转化
将DL-泛解酸内酯130g加入到反应容器中，加水至总体积为1L，搅拌溶解后；用20-25％氨水调节溶液pH6.2，升温至37℃，再加入实施例1收集的重组工程菌体(OD＝2)和50mMNADPH(反应体系浓度)后，将混合溶液置于37℃下，搅拌反应30h，得到反应液。对反应液进行高效液相色谱检测，D-泛解酸内酯终浓度为124.93g/L，DL-泛解酸内酯转化率为96.1％，ee值为92.2％。
实施例7 DL-泛解酸内酯的转化
将DL-泛解酸内酯130g加入到反应容器中，加水至总体积为1L，搅拌溶解后；用20-25％氨水调节溶液pH6.2，升温至37℃，再加入实施例2收集的重组工程菌体(OD＝2)后，将混合溶液置于37℃下，搅拌反应30h，得到反应液。对反应液进行高效液相色谱检测，D-泛解酸终浓度为146.67g/L，DL-泛解酸内酯转化率为99.1％。
将反应液过陶瓷膜，收集陶瓷膜清液过纳滤膜，收集纳滤膜清液，用浓硫酸调节pH1.5，放置30min，获得D-泛解酸内酯溶液，D-泛解酸内酯浓度为128.83g/L，ee值为98.2％。
实施例8 DL-泛解酸内酯的转化
将DL-泛解酸内酯130g加入到反应容器中，加水至总体积为1L，搅拌溶解后；用20-25％氨水调节溶液pH6.2，升温至37℃，再加入实施例2收集的重组工程菌体(OD＝2)和50mMNADPH后，将混合溶液置于37℃下，搅拌反应30h，得到反应液。对反应液进行高效液相色谱检测，D-泛解酸终浓度为147.97g/L，DL-泛解酸内酯转化率为99.98％。
将反应液过陶瓷膜，收集陶瓷膜清液过纳滤膜，收集纳滤膜清液，调节pH1.5左右，放置30min，获得D-泛解酸内酯溶液，D-泛解酸内脂浓度为129.97g/L，ee值为99.95％。
以上对本发明具体实施方式的描述并不限制本发明，本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变或变形，只要不脱离本发明的精神，均应属于本发明权利要求保护的范围。
序列表
<110> 安徽华恒生物科技股份有限公司
巴彦淖尔华恒生物科技有限公司
秦皇岛华恒生物工程有限公司
合肥华恒生物工程有限公司
<120> 一种重组工程菌及其构建方法和其应用
<150> 2020110463081
<151> 2020-09-29
<160> 3
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 1176
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 1
atggctaaaa acgctttctt cgaaaccgtt gctgaagctc agcgtcgtgc taaaaaacgt 60
ctgccgaaat ctgtttacgc tgctctggtt gctggttctg aaaaaggtct gaccgttgac 120
gacaacgttg ctgctttctc tgaactgggt ttcgctccgc acgctgctgg tctgtctgac 180
aaacgtgaaa tgtctaccac catcatgggt caggacatct ctctgccggt tatgatctct 240
ccgaccggtg ttcaggctgt tcacccggac ggtgaagttg ctgttgctcg tgctgctgct 300
gctcgtggta ccgctatcgg tctgtcttct ttcgcttcta aatctatcga agaagttgct 360
gctgctaacc cgcaggtttt cttccagatg tactgggttg gttctcgtga cgttctgctg 420
cagcgtatgg aacgtgctcg tgctgctggt gctaaaggtc tgatcatcac caccgactgg 480
tctttctctt acggtcgtga ctggggttct ccgtctatcc cggaaaaaat ggacctgaaa 540
gctatgttcc agttcgctcc ggaaggtatc atgcgtccga aatggctgct ggaattcgct 600
aaaaccggta aaatcccgga cctgaccacc ccgaacctgg ctgctccggg tcagccggct 660
ccgaccttct tcggtgctta cggtgaatgg atgcagaccc cgctgccgac ctgggaagac 720
atcgcttggc tgcgtgaaca gtggggtggt ccgttcatgc tgaaaggtat catgcgtatc 780
gacgacgcta aacgtgctgt tgacgctggt gtttctgcta tctctgtttc taaccacggt 840
ggtaacaacc tggacggtac cccggctccg atccgtgttc tgccgggtat cgctgaagct 900
gttggtgacc aggttgaagt tgttctggac ggtggtatcc gtcgtggtgg tgacgttgtt 960
aaagctctgg ctctgggtgc taaagctgtt atgctgggtc gtgcttacct gtggggtctg 1020
tctgctaacg gtcaggctgg tgttgaaaac gttctggacc tgatgcgtat gggtatcgac 1080
tctggtctga tgggtctggg tcactcttct atcaccgaac tgtctccggc tgacctggtt 1140
atcccggaag gtttcacccg taccctgggt gcttct 1176
<210> 2
<211> 849
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 2
atggctaaaa acttctctaa cgttgaatac ccggctccgc cgccggctca caccaaaaac 60
gaatctctgc aggttctgga cctgttcaaa ctgaacggta aagttgcttc tatcaccggt 120
tcttcttctg gtatcggtta cgctctggct gaagctttcg ctcaggttgg tgctgacgtt 180
gctatctggt acaactctca cgacgctacc ggtaaagctg aagctctggc taaaaaatac 240
ggtgttaaag ttaaagctta caaagctaac gtttcttctt ctgacgctgt taaacagacc 300
atcgaacagc agatcaaaga cttcggtcac ctggacatcg ttgttgctaa cgctggtatc 360
ccgtggacca aaggtgctta catcgaccag gacgacgaca aacacttcga ccaggttgtt 420
gacgttgacc tgaaaggtgt tggttacgtt gctaaacacg ctggtcgtca cttccgtgaa 480
cgtttcgaaa aagaaggtaa aaaaggtgct ctggttttca ccgcttctat gtctggtcac 540
atcgttaacg ttccgcagtt ccaggctacc tacaacgctg ctaaagctgg tgttcgtcac 600
ttcgctaaat ctctggctgt tgaattcgct ccgttcgctc gtgttaactc tgtttctccg 660
ggttacatca acaccgaaat ctctgacttc gttccgcagg aaacccagaa caaatggtgg 720
tctctggttc cgctgggtcg tggtggtgaa accgctgaac tggttggtgc ttacctgttc 780
ctggcttctg acgctggttc ttacgctacc ggtaccgaca tcatcgttga cggtggttac 840
accctgccg 849
<210> 3
<211> 1146
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 3
atggcaaaac taccctcaac agctcaaata attgatcaga aatccttcaa cgtgctgaag 60
gacgtgccac cgccagcggt ggctaatgat tccttggttt ttacctggcc tggtgttacg 120
gaggaaagct tggttgaaaa accgtttcac gtgtacgatg aagagttcta cgacgtgatc 180
ggcaaggacc cgtccttgac cctgatcgct accagtgata cggacccgat tttccatgaa 240
gccgtcgtgt ggtatccgcc gaccgaggag gtgttctttg ttcagaacgc aggcgctccg 300
gctgcgggca ctggtctgaa caaaagcagc attatccaga aaatttcgct gaaagaagcg 360
gatgaggttc gtaagggcaa gaaagatgag gttaaagttg cagttgttga ttctaatccg 420
caggtcatca acccgaacgg cggtacctat tacaaaggca acattatctt cgcgggcgaa 480
ggtcaaggtg acgatgtgcc gagcgcactg tacctgatga atccgctccc gccgtacaac 540
accactacgc tgctgaataa ctattttggt cgccagttca acagcttgaa cgatgttggt 600
atcaacccgc gtaatggcga cctgtatttc accgacaccc tttatggcta tctgcaggat 660
tttcgtccgg ttccaggtct gcgtaaccaa gtctaccgct acaacttcga tacgggtgcg 720
gtgacggtgg tcgccgacga cttcaccttg ccgaacggta ttggcttcgg tccggatggt 780
aaaaaggtgt atgttactga cacaggcatc gccctgggtt tttacggccg caacctgagc 840
tccccggcgt ctgtgtacag ctttgacgta aatcaagatg gcaccttaca aaacagaaag 900
acctttgcgt atgtcgcgag ctttatcccg gacggggttc acaccgacag caaaggtcgt 960
gtttacgcag gatgcggtga cggcgttcat gtgtggaatc cgtctggcaa gctgatcggt 1020
aagatctata ccggcaccgt tgcggcaaat ttccagttcg ctggtaaggg ccgtatgatt 1080
attaccggtc aaaccaagct attttacgtg accttgggtg cgtctggtcc gaaactgtac 1140
gactaa 1146

Claims (10)

1.一种重组载体，所述重组载体含有L-泛解酸内酯脱氢酶编码基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示、酮泛解酸内酯还原酶编码基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示和D-泛解酸内酯水解酶编码基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示的任一种或多种重组载体。
2.根据权利要求1所述的重组载体，其中，所述重组载体任选地包括第四重组载体或第五重组载体的任一种，其中，第四重组载体包含L-泛解酸内酯脱氢酶编码基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示和酮泛解酸内酯还原酶编码基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示，第五重组载体包含L-泛解酸内酯脱氢酶编码基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示、酮泛解酸内酯还原酶编码基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示和D-泛解酸内酯水解酶编码基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示。
3.一种重组工程菌，所述重组工程菌包括能够表达L-泛解酸内酯脱氢酶的第一重组载体、表达酮泛解酸内酯还原酶的第二重组载体和表达D-泛解酸内酯水解酶的第三重组载体的任一种或其组合；
和/或，所述重组工程菌包括能够共表达L-泛解酸内酯脱氢酶、酮泛解酸内酯还原酶的第四重组载体；
和/或，所述重组工程菌包括能够共表达L-泛解酸内酯脱氢酶、酮泛解酸内酯还原酶和D-泛解酸内酯水解酶的第五重组载体。
4.根据权利要求3所述的重组工程菌，其中，所述重组工程菌包含能够共表达L-泛解酸内酯脱氢酶、酮泛解酸内酯还原酶的第四重组载体；优选的，所述重组工程菌中还包含表达D-泛解酸内酯水解酶的第三重组载体，或者与表达D-泛解酸内酯水解酶的第三重组载体的第二重组工程菌联合使用。
5.一种重组工程菌的构建方法，包括下述步骤：
(1)将L-泛解酸内酯脱氢酶编码基因、酮泛解酸内酯还原酶编码基因、D-泛解酸内酯水解酶编码基因的任一种或其组合分别导入载体，得到重组载体；
(2)将所得重组载体导入宿主细胞，得到重组工程菌。
6.一种重组工程菌的诱导表达方法，包括下述步骤：
S-1，将重组工程菌按照1-5％接种量接种于LB培养基中，将其置于30-40℃、50-500rpm条件下培养6-16h，获得一级种子液；
S-2，将一级种子液按照1-5％接种量接种于TB培养基中，将其置于25-40℃、50-500rpm条件下培养6-20h，离心，磷酸缓冲液洗涤，收集菌体。
7.一种D-泛解酸内酯的制备方法，包括下述步骤：将浓度为10-300g/L的DL-泛解酸内酯置于存在重组工程菌OD值为1-5的发酵体系中，在30-40℃、pH5-7条件下，制得D-泛解酸内酯。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其中，任选加入NADPH，优选的，反应体系中NADPH浓度为10-100mmol/L，优选为30-90mmol/L，更优选为50-70mmol/L。
9.根据权利要求7-8任一项所述的制备方法，其中，所述重组工程菌可表达L-泛解酸内酯脱氢酶、酮泛解酸内酯还原酶和D-泛解酸内酯水解酶的任一种或其组合。
10.根据权利要求3-4任一项所述的重组工程菌用于DL-泛解酸内酯制备D-泛解酸内酯中的应用。
CN202110940857.1A 2020-09-29 2021-08-17 一种重组工程菌及其构建方法和其应用 Pending CN114426977A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2020110463081 2020-09-29
CN202011046308.1A CN113106129A (zh) 2020-09-29 2020-09-29 一种高转化率的d泛解酸内酯制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114426977A true CN114426977A (zh) 2022-05-03

Family

ID=76709094

Family Applications (13)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011046308.1A Withdrawn CN113106129A (zh) 2020-09-29 2020-09-29 一种高转化率的d泛解酸内酯制备方法
CN202110940857.1A Pending CN114426977A (zh) 2020-09-29 2021-08-17 一种重组工程菌及其构建方法和其应用
CN202110941962.7A Pending CN114426978A (zh) 2020-09-29 2021-08-17 一种重组工程菌及其构建方法和其应用
CN202110942171.6A Pending CN115044594A (zh) 2020-09-29 2021-08-17 一种重组工程菌及其用于高效转化l-泛解酸内酯的应用
CN202110942787.3A Pending CN114426979A (zh) 2020-09-29 2021-08-17 一种重组工程菌及其构建方法和其应用
CN202111085127.4A Pending CN115011624A (zh) 2020-09-29 2021-09-16 一种重组工程菌及其用于高效转化l-泛解酸内酯的应用
CN202111087303.8A Pending CN114774446A (zh) 2020-09-29 2021-09-16 一种重组工程菌及其构建方法和其应用
CN202111084984.2A Pending CN115011623A (zh) 2020-09-29 2021-09-16 一种重组工程菌及其构建方法和其应用
CN202111087987.1A Pending CN115029364A (zh) 2020-09-29 2021-09-16 一种重组工程菌及其构建方法和其应用
CN202111133610.5A Withdrawn CN114457128A (zh) 2020-09-29 2021-09-27 一种重组工程菌及其构建方法和其应用
CN202111135111.XA Withdrawn CN114457130A (zh) 2020-09-29 2021-09-27 一种重组工程菌及其构建方法和其应用
CN202111132818.5A Withdrawn CN114457127A (zh) 2020-09-29 2021-09-27 一种重组工程菌及其构建方法和其应用
CN202111135083.1A Withdrawn CN114457129A (zh) 2020-09-29 2021-09-27 一种重组工程菌及其用于高效转化l-泛解酸内酯的应用

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011046308.1A Withdrawn CN113106129A (zh) 2020-09-29 2020-09-29 一种高转化率的d泛解酸内酯制备方法

Family Applications After (11)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110941962.7A Pending CN114426978A (zh) 2020-09-29 2021-08-17 一种重组工程菌及其构建方法和其应用
CN202110942171.6A Pending CN115044594A (zh) 2020-09-29 2021-08-17 一种重组工程菌及其用于高效转化l-泛解酸内酯的应用
CN202110942787.3A Pending CN114426979A (zh) 2020-09-29 2021-08-17 一种重组工程菌及其构建方法和其应用
CN202111085127.4A Pending CN115011624A (zh) 2020-09-29 2021-09-16 一种重组工程菌及其用于高效转化l-泛解酸内酯的应用
CN202111087303.8A Pending CN114774446A (zh) 2020-09-29 2021-09-16 一种重组工程菌及其构建方法和其应用
CN202111084984.2A Pending CN115011623A (zh) 2020-09-29 2021-09-16 一种重组工程菌及其构建方法和其应用
CN202111087987.1A Pending CN115029364A (zh) 2020-09-29 2021-09-16 一种重组工程菌及其构建方法和其应用
CN202111133610.5A Withdrawn CN114457128A (zh) 2020-09-29 2021-09-27 一种重组工程菌及其构建方法和其应用
CN202111135111.XA Withdrawn CN114457130A (zh) 2020-09-29 2021-09-27 一种重组工程菌及其构建方法和其应用
CN202111132818.5A Withdrawn CN114457127A (zh) 2020-09-29 2021-09-27 一种重组工程菌及其构建方法和其应用
CN202111135083.1A Withdrawn CN114457129A (zh) 2020-09-29 2021-09-27 一种重组工程菌及其用于高效转化l-泛解酸内酯的应用

Country Status (1)

Country Link
CN (13) CN113106129A (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113604371B (zh) * 2021-08-03 2023-06-16 合肥学院 一株酵母菌株hf-21及其双相催化制备d-泛解酸内酯的方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1293194C (zh) * 2004-08-03 2007-01-03 江南大学 D－泛解酸内酯水解酶cDNA及其克隆、表达和应用
BRPI0519174A2 (pt) * 2004-12-22 2008-12-30 Michigan Biotech Inst cepa recombinante de um microorganismo produtor de Ácido succÍnico, mÉtodo para produzir Ácido succÍnico, molÉcula de dna, plasmÍdeo de dna, e, cÉlula hospedeira
CN1935977B (zh) * 2006-10-19 2010-06-09 华东理工大学 左旋内酯水解酶产生菌及其用于制备手性羟基酸的方法
CN104388373A (zh) * 2014-12-10 2015-03-04 江南大学 一种共表达羰基还原酶和葡萄糖脱氢酶的大肠杆菌系统的构建
CN105132487B (zh) * 2015-07-24 2019-04-09 雅本化学股份有限公司 一种辅酶再生系统及其制备方法
CN106676051B (zh) * 2016-10-31 2019-07-05 中国科学院微生物研究所 一种制备高效合成泛酸基因工程菌的方法及其应用
CN109456908A (zh) * 2018-11-15 2019-03-12 江南大学 一种产d-泛解酸内酯水解酶的基因工程菌及其构建方法与应用
CN110423717B (zh) * 2019-05-05 2021-06-22 杭州鑫富科技有限公司 多酶重组细胞及多酶级联催化合成d-泛解酸内酯的方法
CN110396505A (zh) * 2019-05-05 2019-11-01 杭州鑫富科技有限公司 酮基泛解酸内酯还原酶及其应用
CN110408604B (zh) * 2019-08-14 2020-11-27 华东理工大学 底物亲和力和辅酶亲和力提高的甲酸脱氢酶突变体
CN115044638A (zh) * 2022-07-21 2022-09-13 上海奥萝拉医药科技有限公司 一种高光学选择性d-泛解酸内酯的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN115011623A (zh) 2022-09-06
CN114774446A (zh) 2022-07-22
CN114457130A (zh) 2022-05-10
CN114426978A (zh) 2022-05-03
CN114457128A (zh) 2022-05-10
CN113106129A (zh) 2021-07-13
CN115029364A (zh) 2022-09-09
CN114457127A (zh) 2022-05-10
CN115011624A (zh) 2022-09-06
CN114457129A (zh) 2022-05-10
CN115044594A (zh) 2022-09-13
CN114426979A (zh) 2022-05-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105274070A (zh) 7β-羟基类固醇脱氢酶突变子及其应用和合成方法
CN109735553B (zh) 一种抗艾滋病药物阿扎那韦中间体的制备方法
CN114107152B (zh) 一种高产3-岩藻糖基乳糖微生物的构建方法及应用
CN106367465A (zh) 一种采用工程菌发酵生产人工熊胆粉的方法
CN114015712A (zh) 一种熊去氧胆酸的制备方法
CN114874964A (zh) 一种高产2′-岩藻糖基乳糖的重组大肠杆菌的构建方法及应用
CN110396507B (zh) 源自Cnuibacter physcomitrellae的L-泛解酸内酯脱氢酶
CN114457127A (zh) 一种重组工程菌及其构建方法和其应用
CN109706189B (zh) 一种d-手性肌醇的制备方法
CN113355367B (zh) 酮酸还原酶在合成手性芳香2-羟酸中的应用
CN109679978B (zh) 一种用于制备l-2-氨基丁酸的重组共表达体系及其应用
CN109943542A (zh) 一种用于阿扎那韦中间体生产的醇脱氢酶
CN109943577A (zh) 一种抗艾滋病药物阿扎那韦中间体的生物转化方法
CN104846025B (zh) 一种制备(2s，3r)-2-苯甲酰氨甲基-3-羟基丁酸甲酯的方法
CN114085820A (zh) 来源于Candida viswanathii的酮基泛解酸内酯还原酶
CN111690696B (zh) 一种生物催化制备达芦那韦中间体的方法
CN113913399A (zh) 来源于Candida maltosa Xu316的酮基泛解酸内酯还原酶
CN110396506B (zh) 源自Nocardia asteroides的L-泛解酸内酯脱氢酶及其应用
CN111635893A (zh) 一种酮还原酶及其在达芦那韦中间体生产中的应用
CN111705043A (zh) 一种催化活性提高的酮还原酶突变体及其应用
CN114480315B (zh) 一种Baeyer-Villiger单加氧酶及其在布立西坦合成中的应用
CN116790569B (zh) 丙酮酸脱羧酶突变体及其在制备α-羟基酮类化合物中的应用
CN114525291B (zh) 一种羰基还原酶及利用该酶制备(r)-4-氯-3-羟基丁酸乙酯的方法
CN115975964A (zh) 一种高活性酮基泛解酸内酯还原酶突变体及其编码基因和应用
CN118126969A (zh) 氧化酶突变体、dna分子、表达载体、宿主细胞及其应用与3-羟基补身醇的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication