[发明专利]一种L-阿拉伯糖异构酶及其在L-核酮糖生产中的应用

摘要

本发明公开了一种L‑阿拉伯糖异构酶及其在L‑核酮糖生产中的应用，本发明还公开了编码上述L‑阿拉伯糖异构酶的基因序列SEQ ID NO：1，以及包含了上述L‑阿拉伯糖异构酶的基因工程菌及其构建方法以及上述L‑阿拉伯糖异构酶和其基因工程菌在生产L‑核酮糖中的应用。该L‑阿拉伯糖异构酶在温度20～70℃、pH 5.0～10.0之间对L‑阿拉伯糖有着较高的催化效率，且低浓度的Mn²⁺和Co²⁺等离子的存在可大幅提升该酶的活力和热稳定性。在最适催化条件下，该酶对L‑阿拉伯糖的转化率可达95％以上，该L‑阿拉伯糖异构酶对于L‑核酮糖的生物法生产具有十分重要的意义和经济价值。

主权项

1.催化L‑阿拉伯糖转化为L‑核酮糖的基因工程菌在制备L‑核酮糖中的应用，其特征在于，利用该基因工程菌催化L‑阿拉伯糖转化为L‑核酮糖的步骤如下：(1) 活化基因工程菌；(2) 将活化后的基因工程菌在LB培养基中培养，当培养物OD₆₀₀为0.6~1.0时，加入诱导剂，使基因工程菌产L‑阿拉伯糖异构酶，继续培养3~60 h，收集菌体，所述的诱导剂为0.05～1.0 mmol/L的异丙基‑β‑D‑硫代半乳糖苷（IPTG）或0.1～20 g/L的乳糖；(3) 以步骤(2)得到的菌体为生物催化剂，催化L‑阿拉伯糖转化为L‑核酮糖；步骤（1）中，所述基因工程菌的构建方法如下：(1a) 将SEQ ID NO.2所示的核苷酸序列克隆到质粒中，得到重组质粒；(2a) 将重组质粒转化至大肠杆菌中，即得到催化L‑阿拉伯糖转化为L‑核酮糖的基因工程菌；所述的质粒为pET‑28a(+)，所述的大肠杆菌为大肠杆菌BL21(DE3)；步骤(3)中，向反应体系中加入L‑阿拉伯糖异构酶激活剂，所述的L‑阿拉伯糖异构酶激活剂为MnCl₂或CoCl₂，所述MnCl₂的添加量为0.05~5 mmol/L，所述CoCl₂的添加量为0.05～5 mmol/L。