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《吉林大学》 2008年
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酶促转化法和微生物发酵法制备S-腺苷甲硫氨酸的研究

罗赟星  
【摘要】: S-腺苷甲硫氨酸(S-adenosyl-L-methionine,SAM)是一种存在于所有活细胞中的重要代谢中间体。在临床上,SAM对肝病、抑郁症、关节炎等疾病有显著的治疗作用,并且易被人体吸收和利用,副作用小。目前,由于在SAM的制备方法中存在:采用酶促转化法不易获得SAM合成酶,采用微生物发酵法SAM纯化工艺复杂、生产周期长等问题,导致了SAM价格昂贵,这严重制约了SAM的广泛应用。针对这一情况,我们分别对制备SAM的酶促转化法和微生物发酵法提出了新的改进策略。 我们在毕赤酵母中高效分泌表达了来源于酿酒酵母的重组SAM合成酶,经过酶反应条件的优化,重组酶比活力比从酿酒酵母中提取的SAM合成酶比活力显著提高。通过对该酶性质的详细研究,加强了酶的稳定性。并对此酶实施“一步”纯化-固定化,固定化酶以相对廉价的DL-甲硫氨酸代替L-甲硫氨酸为底物,酶促转化合成SAM。这些研究从理论上进一步增加了对SAM合成酶的认识,为实现酶促转化法的工业应用提供了重要依据。 我们诱导重组大肠杆菌,强化表达SAM合成酶,在细胞内以自身底物合成SAM。SAM不仅在胞内得到了积累,而且被大量分泌到培养基中,这对简化SAM的分离、纯化步骤以及缩短生产周期大有帮助。在优化培养条件的过程中,我们发现细胞状态对SAM的胞外分泌有着重要影响。这些实验结果为利用代谢调控的方式提高发酵法制备SAM的生产效率奠定了良好基础。
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