本發(fā)明涉及生物，具體而言，涉及一種生產(chǎn)l-2-氨基丁酸的方法。

背景技術(shù)：

1、l-2-氨基丁酸，又名α-氨基丁酸及高丙氨酸，是一種非天然手性氨基酸，可以作為重要前體物質(zhì)合成多種手性藥物，包括用于結(jié)核病治療的乙胺丁醇和布瓦西坦，以及抗癲癇藥物左乙拉西坦。

2、l-2-氨基丁酸的制備方法主要有化學(xué)合成法及生物轉(zhuǎn)化法?；瘜W(xué)合成法存在環(huán)境污染嚴(yán)重、產(chǎn)品手性純度低及反應(yīng)條件苛刻等缺點(diǎn)，難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。生物轉(zhuǎn)化法具備特異性高、綠色環(huán)保、反應(yīng)條件溫和及無需多步分離純化等優(yōu)點(diǎn)，目前已經(jīng)受到了廣泛的關(guān)注。

3、目前，國內(nèi)外學(xué)者報(bào)道了多種l-2-氨基丁酸的生物法制備路線，例如rongshengtao等以l-蘇氨酸為底物，經(jīng)l-蘇氨酸脫氨酶、l-亮氨酸脫氫酶及甲酸脫氫酶催化生成l-2-氨基丁酸；yufeng?liu等以l-谷氨酸為底物，經(jīng)谷氨酸變位酶及l(fā)-天冬氨酸-β-脫羧酶作用生成l-2-氨基丁酸。

4、以上報(bào)道的l-2-氨基丁酸制備路線普遍具有產(chǎn)量低，底物成本高等缺點(diǎn)，因此，開發(fā)一種成本低、生產(chǎn)效率高的l-2-氨基丁酸制備方法是非常有必要的。

5、鑒于此，特提出本發(fā)明。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種生產(chǎn)l-2-氨基丁酸的方法，該方法能夠以價(jià)格低廉的丙醛和甲酸銨為底物，高效生產(chǎn)l-2-氨基丁酸。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

3、第一方面，本發(fā)明提供了一種生產(chǎn)l-2-氨基丁酸的重組菌，其能夠表達(dá)異源的醛縮酶、乳酸脫氫酶和亮氨酸脫氫酶；

4、其中，醛縮酶來源于sphaerobacter?thermophilus或lachnellula?suecica；乳酸脫氫酶來源于aeromonas?hydrophila或staphylococcus?argenteus；亮氨酸脫氫酶來源于thermosediminibacter?oceani或halanaerobium?praevalens。

5、第二方面，本發(fā)明提供了上述重組菌的制備方法，其包括：將醛縮酶、乳酸脫氫酶和亮氨酸脫氫酶的基因插入到表達(dá)載體中獲得重組載體，然后將重組載體導(dǎo)入出發(fā)菌株中，即獲得重組菌。

6、第三方面，本發(fā)明提供了一種全細(xì)胞催化劑，其含有上述重組菌。

7、第四方面，本發(fā)明提供了上述重組菌在合成l-2-氨基丁酸及其下游產(chǎn)物中的應(yīng)用。

8、第五方面，本發(fā)明提供了一種生產(chǎn)l-2-氨基丁酸的方法，其包括將上述重組菌加入到含有丙醛的反應(yīng)體系中進(jìn)行全細(xì)胞催化，即可獲得l-2-氨基丁酸。

9、本發(fā)明具有以下有益效果：

10、本發(fā)明構(gòu)建了一種能夠表達(dá)異源的醛縮酶、乳酸脫氫酶和亮氨酸脫氫酶的重組菌，以丙醛和甲酸銨為底物，利用該菌株可將其轉(zhuǎn)化為l-2-氨基丁酸。本發(fā)明中選擇的底物丙醛及甲酸銨來源廣、制備過程簡(jiǎn)單且價(jià)格低廉，將其應(yīng)用于l-2-氨基丁酸的生產(chǎn)能夠降低生產(chǎn)成本；同時(shí)，本發(fā)明選擇的酶具有活性高、光學(xué)專一性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，利用上述酶能夠高效生產(chǎn)l-2-氨基丁酸。因此本發(fā)明提供的生產(chǎn)l-2-氨基丁酸的方法具有良好的工業(yè)化應(yīng)用前景。

技術(shù)特征：

1.一種生產(chǎn)l-2-氨基丁酸的重組菌，其特征在于，所述重組菌表達(dá)異源的醛縮酶、乳酸脫氫酶和亮氨酸脫氫酶；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重組菌，其特征在于，所述醛縮酶包括氨基酸序列如seq?idno.1所示的stald，氨基酸序列如seq?id?no.2所示的lsald；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重組菌，其特征在于，所述乳酸脫氫酶包括氨基酸序列如seqid?no.5所示的ahladh，氨基酸序列如seq?id?no.6所示的saladh；

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重組菌，其特征在于，所述亮氨酸脫氫酶包括氨基酸序列seqid?no.9所示的toleudh，氨基酸序列如seq?id?no.10所示的hpleudh；

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重組菌，其特征在于，所述重組菌的出發(fā)菌株包括大腸桿菌；

6.如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的重組菌的制備方法，其特征在于，包括：將醛縮酶、乳酸脫氫酶和亮氨酸脫氫酶的基因插入到表達(dá)載體中獲得重組載體，然后將所述重組載體導(dǎo)入出發(fā)菌株中，即獲得所述重組菌；

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述重組菌的制備方法包括：通過將stald、saladh和toleudh的基因片段插入到表達(dá)載體中獲得重組載體，然后將所述重組載體導(dǎo)入出發(fā)菌株中，培育篩選獲得生產(chǎn)l-2-氨基丁酸的重組菌；

8.一種全細(xì)胞催化劑，其特征在于，含有權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的重組菌。

9.權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的重組菌在合成l-2-氨基丁酸及其下游產(chǎn)物中的應(yīng)用。

10.一種生產(chǎn)l-2-氨基丁酸的方法，其特征在于，包括將權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的重組菌加入到含有丙醛和甲酸銨的反應(yīng)體系中進(jìn)行全細(xì)胞催化，獲得所述l-2-氨基丁酸；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種生產(chǎn)L?2?氨基丁酸的方法，該方法通過構(gòu)建一種能夠表達(dá)異源的醛縮酶、乳酸脫氫酶和亮氨酸脫氫酶的重組菌，并以丙醛和甲酸銨為底物，利用該菌株將丙醛和甲酸銨轉(zhuǎn)化生成L?2?氨基丁酸。本發(fā)明中選擇的底物丙醛及甲酸銨來源廣、制備過程簡(jiǎn)單且價(jià)格低廉，將其應(yīng)用于L?2?氨基丁酸的生產(chǎn)能夠降低生產(chǎn)成本；同時(shí)，本發(fā)明選擇的酶具有活性高、光學(xué)專一性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，利用上述酶能夠高效生產(chǎn)L?2?氨基丁酸。因此本發(fā)明提供的生產(chǎn)L?2?氨基丁酸的方法具有良好的工業(yè)化應(yīng)用前景。

技術(shù)研發(fā)人員：秦勇,楊波,陶福平
受保護(hù)的技術(shù)使用者：杭州唯鉑萊生物科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17