The E. coli expression system of phospholipase D and its catalytic activity for transacylation(磷脂酶D的大肠杆菌表达系统及其转酰基催化活性)

Abstract

链霉菌（Streptomyces）来源的磷脂酶D（phospholipase D，PLD）在食品、保健品、医药等行业的应用潜力巨大。目前用大肠杆菌异源表达PLD的方法较常见，但其具有发酵周期长、分离纯化步骤烦琐、培养成本高等缺点。为此，对比研究了大肠杆菌胞内表达、分泌表达和表面展示3种方式对PLD酶活及其磷脂酰丝氨酸（phosphatidylserine，PS）催化合成效率的影响。采用单因素法获得PLD表达的最佳诱导条件为温度20 ℃、OD600=0.7、IPTG浓度0.3 mmol·L-1。发酵时间曲线表明，在诱导表达8 h时，3种方式的PLD水解酶活均达最高值，分别为0.35，0.23，0.11 U·mL-1。扫描电镜结果表明，大肠杆菌表达PLD后，其细胞结构有一定程度破坏，其中分泌表达菌株的变形塌陷情况最为严重。在水-乙酸乙酯两相体系中，以表面展示菌株全细胞催化磷脂酰胆碱（phosphatidylcholine，PC）方式制备PS的产率最高，可达59.1%，显示了大肠杆菌表面展示表达PLD具有大大降低生物催化转化成本的巨大潜力。