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锐谈「 Angew.:运用一锅法将生物源木质素单体进行甲基化-氢化天生L-多巴胺关节前体

分类：新闻动态
作者：桃子
来源：
发布时间：2023-04-18 15:28
访问量：

锐谈「 Angew.:运用一锅法将生物源木质素单体进行甲基化-氢化天生L-多巴胺关节前体

【概要描述】

分类：新闻动态
作者：桃子
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发布时间：2023-04-18 15:28
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生物源木质素单体能够直接转化成高价值化学品，例如：α-氨基酸，但是反应通常受到苛刻的反应条件的阻碍，区域选择性O-甲基转移酶 (OMT) 是天然次级代谢途径中普遍存在的酶，它们利用昂贵的共底物SAM进行甲基化反应。

本篇文献设计了一种 OMT 接受百般富含电子的酚类底物，在大肠杆菌中构建SAM再造，并将其与工程解氨酶连系，利用一锅法将木质素衍生物—阿魏酸生成了L- DOPA的前体L-藜芦基甘氨酸。

首先针对合成步骤中的甲基转移酶进行了改造，基于同源的LnCa9OMT（fromLinum nodiflorum）晶体结构对EjOMT（from Eriobotrya japonica ）进行同源建模，并针对EjOMT疏水结合腔的氨基酸残基进行了丙氨酸-缬氨酸扫描，其中发现增加疏水腔的大小会增加底物亲和力，更好地适应5位的氧甲基，最终不同组合突变体能够接受更广的底物谱，并且得到了具有高度对位区域选择性 (97%)的三突变体EjOMT-I133S/L138V/ L342V。

紧接着开发了SAM再生系统，通过串联过度表达甲基循环途径中必不可少的基因，从而提高产品转化率。主要增加甲基化产物的甲基池：添加甲硫氨酸、过表达肠杆菌SAM 合酶基因metK，并因metK存在产物抑制的问题，通过引入MetK (I303V)减少了其产物抑制，并且活性也得到了增加；加快去除产物抑制剂SAH：过表达SAH 合成下游的两个内源性大肠杆菌基因（S-腺苷高半胱氨酸核苷酶mtn和S-核糖高半胱氨酸裂解酶luxS)。

终极在菌株ΔmetJ BL21「DE3」包孕 EjOMT-I133S/L138V/L342V和pJG-OMT5质粒中，在高浓度底物负载量和1.6当量的DL-甲硫氨酸增加剂下在四十八小时内以0.6 g/L的滴度将>99%转化为1b。