寇凤雨：l-赖氨酸脱羧酶的酶学性质及其应用研究

《寇凤雨：l-赖氨酸脱羧酶的酶学性质及其应用研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、.学校代码：10251学号：030130968硕士学位论文题目L-赖氨酸脱羧酶的酶学性质及其应用研究专业生物化工研究方向生物催化姓名寇凤雨导师叶勤教授定稿日期：2016年5月16日...分类号：Q81　密级：UDC：华东理工大学学位论文L-赖氨酸脱羧酶的酶学性质及其应用研究寇凤雨指导教师姓名：叶勤教授华东理工大学生物反应器工程国家重点实验室孙际宾研究员中国科学院天津工业生物技术研究所申请学位级别：硕士专业名称：生物化工论文定稿日期：2016-5-16论文答辩日期：2016-5-18学位授予单位：华东理工大学学位授予日期：答辩委员会主席：钟建江教授评

2、阅人：郑平研究员吴辉副教授...华东理工大学研究生学位论文提交要求根据校学位评定委员会要求，研究生学位论文全文（含纸质版和电子版）必须提交档案馆保存。研究生学位论文全文电子版由档案馆按（选择以下一项）方式，转交或不转交图书馆，并提供公开阅览服务。①□可以公开②□3年后公开③□10年后公开④□不公开注：选择②、③或④的需经学校国家技术转移中心备案，以为学校技术转移提供服务。学位论文作者签名：指导教师签名：年月日年月日国家技术转移中心负责人签名：（公章）年月日...作者声明我郑重声明：本人恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师的指导

3、下，独立进行研究工作所取得的结果。除文中明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何他人已经发表或撰写过的内容。论文为本人亲自撰写，并对所写内容负责。论文作者签名：年月日...L-赖氨酸脱羧酶的酶学性质及其应用研究摘要赖氨酸脱羧酶(LDC)能够催化L-赖氨酸脱羧生成1,5-戊二胺和二氧化碳，是生物戊二胺合成途径中的关键酶。其催化产物1,5-戊二胺(Cadaverine)是一种广泛存在于动物、植物和微生物中具有生物活性的含氮碱性有机化合物，工业上可用于合成高性能尼龙材料。挖掘具有高催化活性、高pH稳定性、热稳定性好的LDC对戊二胺工业化生产具有重要的意义

4、。本课题利用数据库酶基因挖掘技术，获得24个不同来源的LDC候选酶，并克隆表达了来源于E.coli的CadA和LdcC作为对照，进行酶学性质表征。通过优化诱导表达条件，筛选出10个能够稳定表达的LDCs，其中来源于Photobacteriumangustum、Aliivibriosalmonicida、Edwardsiellatarda的PaLdc、AsLdc和EtLdc酶活性较高。纯化了LDC，并测定了纯酶的酶学性质。发现CadA、LdcC、PaLdc、AsLdc和EtLdc的最适pH分别为5.5、7.5、6.5、7.5、7.0。随着pH升高至8

5、.5的碱性条件时，AsLdc和EtLdc仍分别保持45.6%和42.5%的相对活性，而CadA、LdcC和PaLdc的相对活性分别降低至7%、26.8%和5.2%。在各自最适pH下CadA、LdcC、PaLdc、AsLdc和EtLdc的最适反应温度分别为50°C、55°C、60°C、50°C和60°C。经50°C孵育12小时后，CadA、LdcC、PaLdc、AsLdc和EtLdc分别能够保持50.8%、0%、61.7%、75.2%和46.3%的相对活性,这表明LdcC具有热不稳定性。CadA、LdcC、PaLdc、AsLdc和EtLdc对底物L-

6、赖氨酸的Km分别为0.75mM、1.24mM、1.15mM、0.94mM、0.68mM。通过测定不同浓度戊二胺对LDCs的抑制，发现4-6mM的戊二胺即可抑制LDC约50%的酶活力。采用蛋白质活性电泳和动态光散射方法研究了在不同pH下LDC的多聚体状态。结果表明AsLdc和CadA在各自最适pH下十聚体的比例最大，因此推测十聚体形式很可能是AsLdc和CadA酶活力最高的聚合形式。研究说明pH可以调控LDC的多聚体状态，而多聚体状态则会影响LDC的酶活力。最后，对AsLdc和CadA在1L发酵罐水平进行全细胞催化生产1,5-戊二胺，当控制催化反应p

7、H为5.5，催化7小时后，AsLdc和CadA的催化效率相当。当控制催化反应pH为7.5，催化7小时后，AsLdc和CadA的底物转化率分别为100%和82.8%，戊二胺摩尔产率分别为96.9%和97.5%。研究结果表明AsLdc在偏碱的环境下具有更高的催化性能，可大大减少生产过程中的酸用量，有望为工业化生产1,5-戊二胺提供催化性能优越的新酶源。关键词：赖氨酸脱羧酶；1,5-戊二胺；基因挖掘；酶学表征；全细胞催化...EnzymaticPropertiesofL-LysineDecarboxylaseanditsApplicationinCada

8、verineProductionAbstractLysinedecarboxylase(LDC)isthekeyenzym