CN114854802A - 一种以芳香族羧酸或杂环羧酸为原料生物合成伯胺的方法 - Google Patents

一种以芳香族羧酸或杂环羧酸为原料生物合成伯胺的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114854802A
CN114854802A CN202210316352.2A CN202210316352A CN114854802A CN 114854802 A CN114854802 A CN 114854802A CN 202210316352 A CN202210316352 A CN 202210316352A CN 114854802 A CN114854802 A CN 114854802A
Authority
CN
China
Prior art keywords
gene
carboxylic acid
acid
aromatic
heterocyclic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN202210316352.2A
Other languages
English (en)
Inventor
刘炜
冯埃生
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institute of Corrosion Science and Technology
Original Assignee
Institute of Corrosion Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institute of Corrosion Science and Technology filed Critical Institute of Corrosion Science and Technology
Priority to CN202210316352.2A priority Critical patent/CN114854802A/zh
Publication of CN114854802A publication Critical patent/CN114854802A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/0004Oxidoreductases (1.)
    • C12N9/0008Oxidoreductases (1.) acting on the aldehyde or oxo group of donors (1.2)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/195Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from bacteria
    • C07K14/24Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from bacteria from Enterobacteriaceae (F), e.g. Citrobacter, Serratia, Proteus, Providencia, Morganella, Yersinia
    • C07K14/245Escherichia (G)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/11DNA or RNA fragments; Modified forms thereof; Non-coding nucleic acids having a biological activity
    • C12N15/52Genes encoding for enzymes or proenzymes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/70Vectors or expression systems specially adapted for E. coli
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/10Transferases (2.)
    • C12N9/1025Acyltransferases (2.3)
    • C12N9/1029Acyltransferases (2.3) transferring groups other than amino-acyl groups (2.3.1)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/10Transferases (2.)
    • C12N9/12Transferases (2.) transferring phosphorus containing groups, e.g. kinases (2.7)
    • C12N9/1288Transferases for other substituted phosphate groups (2.7.8)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P13/00Preparation of nitrogen-containing organic compounds
    • C12P13/001Amines; Imines
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12YENZYMES
    • C12Y102/00Oxidoreductases acting on the aldehyde or oxo group of donors (1.2)
    • C12Y102/99Oxidoreductases acting on the aldehyde or oxo group of donors (1.2) with other acceptors (1.2.99)
    • C12Y102/99006Carboxylate reductase (1.2.99.6)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12YENZYMES
    • C12Y203/00Acyltransferases (2.3)
    • C12Y203/01Acyltransferases (2.3) transferring groups other than amino-acyl groups (2.3.1)
    • C12Y203/01035Glutamate N-acetyltransferase (2.3.1.35)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12YENZYMES
    • C12Y207/00Transferases transferring phosphorus-containing groups (2.7)
    • C12Y207/08Transferases for other substituted phosphate groups (2.7.8)
    • C12Y207/08007Holo-[acyl-carrier-protein] synthase (2.7.8.7)

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)

Abstract

本发明公开一种以芳香族羧酸或杂环羧酸为原料生物合成伯胺的方法,生物工程技术领域。提供一种生物合成芳香族或杂环族伯胺的方法。本发明提供一种以芳香族羧酸或杂环羧酸为底物,以基因工程菌为生物催化剂;所述基因工程菌被敲除DNA结合转录双调节因子arcA,并过表达羧酸还原酶基因nccar、磷酸泛酰巯基乙胺转移酶基因pptase和ω‑转氨酶基因oata。这为其他芳香类或杂环类伯胺的生物合成提供了新思路。

Description

一种以芳香族羧酸或杂环羧酸为原料生物合成伯胺的方法
技术领域
本发明属于生物工程技术领域,具体涉及一种以芳香族羧酸或杂环羧酸为原料生物合成伯胺的方法。
背景技术
芳香族或杂环族伯胺,应用广泛,如4-氟苄胺是镇痛药“氟吡汀”的中间体。糠胺可制成强利尿剂“呋塞米”,利尿作用强。2,4-二氟苄胺是葛兰素史克(GSK)旗下新型抗HIV药物“度鲁特韦”的关键中间体。肉桂胺可用于合成抗真菌剂“萘替芬”,用于治疗癣、毛癣菌和表皮癣菌的感染。目前合成芳香族或杂环族伯胺的方法几乎都是化学合成法,如苄胺的合成主要以苯甲腈、苯甲醛为原料。例如,在水/乙醇混合物中,以次磷酸钙和镍络合物做催化剂,催化苯甲腈以生成苄胺;在80℃,2.5bar H2下,以负载含氮中孔碳(MC)的镍纳米颗粒(缩写为MC/Ni)为催化剂,催化苯甲腈的氢化或苯甲醛还原胺化来合成苄胺。但是化学合成法存在多种弊端,如镍等金属对环境污染严重,底物苯甲腈具有高毒性,还有需要高温、加氢条件等使得成本较高,这导致产品质量跟不上应用行业的发展。以微生物发酵法生产芳香族或杂环族伯胺具有绿色、安全、低成本等优势,已成为芳香族或杂环族伯胺的发展趋势。然而关于芳香族或杂环族伯胺生物合成文献报导较少。例如,Yi Zhou等人曾以可再生原料为底物,在代谢工程化改造的大肠杆菌中构建九步人工酶的级联反应实现苄胺的生成,但该方法并不适用于其他芳香族或杂环族伯胺。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种生物合成芳香族或杂环族伯胺的方法。
本发明提供了一种以芳香族羧酸或杂环羧酸为原料生物合成伯胺的方法,以芳香族羧酸或杂环羧酸为底物,以基因工程菌为生物催化剂进行发酵反应;所述基因工程菌被敲除DNA结合转录双调节因子arcA,并过表达羧酸还原酶基因nccar、磷酸泛酰巯基乙胺转移酶基因pptase和ω-转氨酶基因oata。
进一步地限定,反应的条件为温度30℃,pH7.0,时间至少2小时。
进一步地限定,基因工程菌:底物量之比OD600nm=10-150:5-60mM。
进一步地限定,催化反应体系中添加MgSO4、L-丙氨酸、芳香族羧酸或杂环羧酸和缓冲液。
进一步地限定,所述芳香族羧酸或杂环羧酸为2-吡啶羧酸、糠酸、4-氟苯甲酸、2,4-二氟苯甲酸和2,4-二甲氧基苯甲酸其中任意一个或多个。
进一步地限定,所述基因工程菌的出发菌为大肠杆菌K-12MG1655 RARE,即敲除了3个醛酮还原酶基因和3个醇脱氢酶基因的大肠杆菌K-12MG1655。
进一步地限定,所述醛酮还原酶基因为dkgB基因、yeaE基因和dkgA基因;所述醇脱氢酶基因为yqhD基因、yahK基因和yjgB基因。
进一步地限定,所述DNA结合转录双调节因子arcA的GeneBank ID为QJZ27444.1;所述羧酸还原酶基因nccar的GeneBank ID为XM_950727.2、磷酸泛酰巯基乙胺转移酶基因pptase的GeneBank ID为CP024090.1和ω-转氨酶基因oata基因的GeneBank ID为CP000758.1。
本发明提供上述的方法在制备芳香伯胺或杂环伯胺中的领域的应用。
有益效果:构建了芳香族或杂环族伯胺在大肠杆菌中的生物合成途径,使芳香族或杂环族伯胺的生成更温和,而且无环境污染,除了2,4-二甲氧基苄胺,该全细胞催化体系生产其他4种伯胺的产率可达90%左右,证明该合成途径具有通用性。这为其他芳香类或杂环类伯胺的生物合成提供了新思路。
附图说明
图1为pET28a-nccar-pptase重组质粒结构示意图;
图2为pACYCDuet1-oata重组质粒结构示意图;
图3为凝胶电泳检测结果,其中,M:Marker,1-2:阴性对照RARE,3-4:阳性对照JW4364,5-19:挑取单菌落进行PCR验证,目的条带约为1000bp。
图4为5mM的2,4-二氟苄胺标品GC-MS检测结果,其中,图A是气相gc,横坐标是出峰时间,纵坐标是响应强度;图B是质谱ms,横坐标是离子碎片,纵坐标是响应强度;出峰时间min,横坐标是m/z;
图5为2小时出峰时间的2,4-二氟苄胺样品的GC-MS检测结果,GC-MS检测结果,其中,图A是气相gc,横坐标是出峰时间,纵坐标是响应强度;图B是质谱ms,横坐标是离子碎片,纵坐标是响应强度;出峰时间min,横坐标是m/z;
图6为5mM 4-氟苄胺标品的GC-MS检测结果,GC-MS检测结果,其中,图A是气相gc,横坐标是出峰时间,纵坐标是响应强度;图B是质谱ms,横坐标是离子碎片,纵坐标是响应强度;出峰时间min,横坐标是m/z;
图7为2小时出峰时间的4-氟苄胺样品GC-MS检测结果,GC-MS检测结果,其中,图A是气相gc,横坐标是出峰时间,纵坐标是响应强度;图B是质谱ms,横坐标是离子碎片,纵坐标是响应强度;出峰时间min,横坐标是m/z;
图8为2,4-二甲氧基苄胺标品的GC-MS检测结果,GC-MS检测结果,其中,图A是气相gc,横坐标是出峰时间,纵坐标是响应强度;图B是质谱ms,横坐标是离子碎片,纵坐标是响应强度;出峰时间min,横坐标是m/z;
图9为2小时出峰时间的2,4-二甲氧基苄胺样品的GC-MS检测结果,GC-MS检测结果,其中,图A是气相gc,横坐标是出峰时间,纵坐标是响应强度;图B是质谱ms,横坐标是离子碎片,纵坐标是响应强度;出峰时间min,横坐标是m/z;
图10为5mM的糠胺标品的GC-MS检测结果,GC-MS检测结果,其中,图A是气相gc,横坐标是出峰时间,纵坐标是响应强度;图B是质谱ms,横坐标是离子碎片,纵坐标是响应强度;出峰时间min,横坐标是m/z;
图11为2小时出峰时间的糠胺样品的GC-MS检测结果,GC-MS检测结果,其中,图A是气相gc,横坐标是出峰时间,纵坐标是响应强度;图B是质谱ms,横坐标是离子碎片,纵坐标是响应强度;出峰时间min,横坐标是m/z;
图12为5mM的2-吡啶甲胺标品的GC-MS检测结果,GC-MS检测结果,其中,图A是气相gc,横坐标是出峰时间,纵坐标是响应强度;图B是质谱ms,横坐标是离子碎片,纵坐标是响应强度;出峰时间min,横坐标是m/z;
图13为2小时出峰时间的2-吡啶甲胺样品的GC-MS检测结果,GC-MS检测结果,其中,图A是气相gc,横坐标是出峰时间,纵坐标是响应强度;图B是质谱ms,横坐标是离子碎片,纵坐标是响应强度;出峰时间min,横坐标是m/z;
具体实施方式
pET28a载体商业购买addgene;
pACYCDuet-1载体商业购买addgene。
pCP20质粒载体商业购买。
肉桂胺(3-(Aminomethyl)pyridine):CA
异丙基硫代半乳糖苷:IPTG
卡那霉素:Km
氯霉素:Cm
DNA结合转录双调节因子:arcA
羧酸还原酶基因:nccar
转氨酶基因:oata
磷酸泛酰巯基乙胺转移酶基因:pptase
大肠埃希氏杆菌(Escherichia coli):E.coli
MG1655(DE3)ΔdkgBΔyeaEΔ(yqhC-dkgA)ΔyahKΔyjgB:RARE(DE3)(K-12MG1655RARE)
“过量表达”或“过表达”指细胞内特定基因受到各种信号调控后,在生物体中超过原有水平表达,可以通过增强内源表达或引入外源基因来实现。
质粒提取及胶回收所用试剂盒购自美国OMEGA公司,操作步骤按照产品说明书进行;菌株RARE(DE3)购买自美国Addgene公司;所有培养基如无特别说明均用去离子水配制。
培养基配方:
1)LB培养基:酵母粉5g/L,NaCl 10g/L,蛋白胨10g/L,接种时补加卡那霉素50μg/mL,氯霉素50μg/mL。
2)M9缓冲液:NH4Cl 1.0g/L,Na2HPO4·12H2O 15.2g/L,KH2PO4 3.0g/L,NaCl 0.5g/L。
实施例1.构建重组质粒
DNA结合转录双调节因子arcA的GeneBank ID为QJZ27444.1;羧酸还原酶基因nccar的GeneBank ID为XM_950727.2、磷酸泛酰巯基乙胺转移酶基因pptase的GeneBank ID为CP024090.1和ω-转氨酶基因oata基因的GeneBank ID为CP000758.1。
1)首先,先对来自Neurospora crassa的羧酸还原酶基因nccar进行E.coli密码子优化,优化后的序列如SEQ ID NO.1所示,然后将基因序列交给华大基因合成,将合成的优化后的nccar连接到pET28a载体上,酶切位点为NcoI和SalI,得到重组质粒pET28a-nccar;将来自大肠杆菌的pptase的DNA序列连接到重组质粒pET28a-nccar,酶切位点是BamHI和HindIII,得到重组质粒pET28a-nccar-pptase;图1为pET28a-nccar-pptase重组质粒结构示意图;
2)其次,先对来自Ochrobactrum anthropi的ω-转氨酶基因oata进行E.coli密码子优化,优化后的序列如SEQ ID NO.2所示,然后将基因序列交给华大基因合成,将合成的优化后的OATA连接到pACYCDuet-1载体上,酶切位点为NcoI和SalI,得到重组质粒pACYCDuet1-OATA。图2为pACYCDuet-1-oata重组质粒结构示意图,pET28a-nccar-pptase重组质粒序列:(SEQ ID NO.5),pACYCDuet1-oata质粒序列:(SEQ ID NO.6)。
实施例2.敲除大肠杆菌K-12 MG1655 RARE中的arcA基因
利用文章Baba T.Construction of Escherichia coli K-12 in-frame,single-gene knockout mutants:the Keio collection[J].Mol.Syst.Biol,2006,2.中记载的噬菌体敲除***的方法敲除大肠杆菌K-12 MG1655 RARE中的arcA基因。
1)供体菌制备
(1)接种来自keio collection(大肠杆菌供体菌)是BW25113突变文库的供体菌编号JW4364单克隆菌株(记载在Liu M,Fu Y,Gao W,et al.Highly Efficient Biosynthesisof Hypoxanthine in Escherichia coli and Transcriptome-Based Analysis of thePurine Metabolism[J].ACS Synthetic Biology,2020,表1中记载JW4364),过夜培养,37℃,220rpm;
(2)LB中过夜培养5ml供体菌;
(3)按1:100的比例将供体菌过夜培养物加入5ml LB中;
(4)37℃,220rpm培养,至OD600nm=0.6-0.8,加入100μl的噬菌体P1;
(5)37℃继续培养2-4h,直至出现碎片,培养基逐渐透明。
(6)向管中加入50μl左右氯仿。混匀后,离心(4℃,6000rpm,10min)收集上清,过0.22um滤膜至另一无菌EP管,此溶液即为噬菌体裂解液,4℃保存待用。
2)转导:
(1)接种K-12 MG1655 RARE的单克隆,过夜培养,37℃,220rpm;
(2)次日收菌,6000rpm,2min,每1mL菌液利用300μL悬浮液重悬,悬浮液的成分为LB+100mM MgSO4+5mM CaCl2,(300μL包括:268.5μL LB+30μL 1M MgSO4+1.5μL1M CaCl2),获得的细胞悬浮液。
(3)噬菌体裂解液与细胞悬浮液混合,采用150μL、100μL、50μL、和0μL四个梯度(梯度根据噬菌体效价决定)。150μL裂解液+100μL受体细胞悬浮液,0μL裂解液+150μL LB+100μL受体细胞悬浮液。
(4)37℃孵育30min。
(5)加入200μL 1M柠檬酸钠(pH 5.5),加入1mL LB,37℃生长1h。
(6)6000rpm离心5min。
(7)重悬细胞,100μL重悬液含有99μL LB+1μL 1M柠檬酸钠(pH5.5),涡旋振荡细胞,涂布平板(含50μg/ml)。
(8)阳性克隆验证。利用基因上游引物arcA-F:TTTTGACACTGTCGGGTCCTG如SEQ IDNO.3与卡那霉素抗性基因中间引物pKD4-Km300:GGTGAGATGACAGGAGATCC如SEQ ID NO.4验证。
单菌落PCR验证:
表1 单菌落验证的PCR体系
名称 用量(μl)
2*Rapid taq Master Mix 25
arcA-F 2
pKD4-Km300 2
单菌落 1
ddH2O 20
总体积 50
PCR体系如表1所示,PCR程序:95℃3min→【95℃15s,56℃15s,72℃1min】26cycles→72℃5min→12℃。PCR后进行琼脂糖凝胶电泳,结果如图3所示,挑选阳性单菌落保存。M:Marker,1-2:阴性对照RARE,3-4:阳性对照JW4364,5-19:挑取单菌落进行PCR验证,目的条带约为1000bp。得到成功敲除arcA的敲除大肠杆菌K-12MG1655RARE一株。
3)pCP20质粒消除Km抗性基因:
将成功敲除arcA的敲除大肠杆菌K-12MG1655 RARE中的arcA基因的菌株,利用CaCl2化学法做热激感受态,再热激转化导入质粒pCP20,涂布Amp抗性(100μg/mL)和Cm抗性(50μg/mL)平板,置于30℃培养过夜。然后将克隆子划线于无抗性平板,提高到42℃培养过夜,热诱导FLP重组酶表达,质粒逐渐丢失。将长出的单克隆分别划线卡那霉素、氨苄青霉素、无抗平板观察抗性消除与pCP20质粒丢失结果,同一单克隆在卡那霉素、氨苄青霉素平板不生长,无抗平板生长表明对卡那霉素抗性消除,pCP20质粒丢失获得大肠杆菌。再利用CaCl2化学法将pCP20质粒丢失获得大肠杆菌做成RARE△arcA感受态。
将重组质粒pET28a-nccar-pptase和pACYCDuet1-OATA利用热激转化法共同转化进大肠杆菌RARE△arcA感受态,得到RARE△arcA/pET28a-nccar-pptase/pACYCDuet1-OATA单菌落。
实施例3.全细胞催化芳香族或杂环族羧酸转化成相应伯胺
1.全细胞催化体系:
1)将获得的RARE△arcA/pET28a-nccar-pptase/pACYCDuet1-OATA基因工程菌种子液按照接种量为培养基体积的1.6%接种于LB培养基,培养温度为37℃,培养基转速为220rpm,pH6.0-8.0,然后加入诱导剂IPTG至终浓度0.2mM,转至20℃继续培养15-20h;
2)将步骤1)得到的发酵液6000rpm,4℃离心5min后去上清,将得到的菌体用M9缓冲液洗1-2次后,最后用8mL M9缓冲液重悬菌体;
3)全细胞催化体系:10mM羧酸(2-吡啶羧酸、糠酸、4-氟苯甲酸、2,4-二氟苯甲酸或2,4-二甲氧基苯甲酸),20mMMgSO4,20mM L-Ala,菌株OD600nm=30。混匀后30℃,200rpm,反应2h后取样,稀释2倍后进行GC-MS和HPLC检测。
2.伯胺样品的GC-MS检测
伯胺的定性检测:GC-MS。GC-MS:气相-质谱联用。检测方法:色谱柱:DB-5;载气:氦气(纯度>99.999%),载气流量:1.0mL/min;进样方式:不分流;进样口温度:200℃;程序升温步骤:50℃,保持2min,以30℃/min上升到280℃,保持10min;色谱-质谱接口温度:280℃;四级杆温度:150℃;离子源温度:200℃。
3.伯胺样品的HPLC检测
糠胺、糠酸的检测波长为230nm。在254nm处检测到2-氨甲基吡啶、2-吡啶甲酸。在261nm处检测4-氟苄胺、2,4-二氟苄胺、2,4-二甲氧基苄胺及其相应的酸。4-氟苄胺、2,4-二氟苄胺、2,4-二甲氧基苄胺、2-氨基甲基吡啶、糠胺及其相应的酸色谱条件为ZORABX-C18色谱柱(安捷伦),流动相为H2O+0.1%TFA(A泵)和甲醇/乙腈=1:1+0.1%TFA(B泵),线性梯度:5%B,0-5min;5%-90%B,5-10min,90%B,10-20min;90%-5%B,20-21min;5%B,21-30min,流速0.5mL/min,柱温50℃。
GC-MS检测结果如表2和图4-图13所示。结果表明,以2-吡啶甲酸为底物的催化反应产物为2-氨基甲基吡啶,以糠酸为底物的催化反应为糠胺,以4-氟苯甲酸为底物的催化反应为4-氟苄胺,以2,4-二氟苯甲酸为底物的催化反应为2,4-二氟苄胺,以2,4-二甲氧基苯甲酸为底物的催化反应为2,4-二甲氧基苄胺,全细胞催化体系可以产糠胺、2-吡啶甲胺、4-氟苯甲胺、2,4-二氟苯甲胺和2,4-二甲氧基苯甲胺。
HPLC检测结果:
表2 各类伯胺的产率及转化率
Figure BDA0003569901520000071
Figure BDA0003569901520000081
产率=产物的摩尔浓度/投入底物的摩尔浓度*100%;
转化率=消耗的底物的摩尔浓度/投入的底物浓度*100%。
结果表明,除了2,4-二甲氧基苄胺,该全细胞催化体系生产其他4种伯胺的产率可达90%左右,证明该合成途径具有通用性。这为其他芳香类或杂环类伯胺的生物合成提供了新思路。
本实施例所列数据为多次重复试验的平均数值。虽然本发明已经公开了示例性示范方案,但是本领域人员应该理解,在不背离由后附的权利要求所定义的本发明的精神和范围的条件下,可以进行各种形式和细节的变化,可以进行各种实施方案的任意组合。
SEQUENCE LISTING
<110> 广东腐蚀科学与技术创新研究院
<120> 一种以芳香族羧酸或杂环羧酸为原料生物合成伯胺的方法
<160> 6
<170> PatentIn version 3.5
<210> 1
<211> 3159
<212> DNA
<213> 人工合成
<400> 1
atgagccagc agcagaatcc gccgtatggt cgtcgcctga ttctggatat tattaaagaa 60
cgtgccctga atgaaccgaa tcgcgaatgg gttagcgtgc cgcgcagtag tgaccctaaa 120
gatggttgga aaatcttaac ctatctggat gcatataacg gcattaatcg tgtggcccat 180
aaactgaccc aggtgtgtgg tgccgccgcc cctggtagtt ttccgaccgt ggcctatatt 240
ggtccgaatg atgtgcgcta tctggtgttt gccttaggtg cagttaaagc cggctataaa 300
gcactgttta ttagcacccg taatagcgcc gaagcccagg tgaatctgtt tgaactgacc 360
aattgcaatg tgctggtgtt tgaccaaagc tataaagcaa ccgtgcagcc gtggctgcat 420
gaacgtgaaa tgaccgcaat tctggccctg ccggccgatg aatggtttcc ggcagaccaa 480
gaagattttc cgtataataa aaccttcgaa gaagcagaat gggaccctct gatggttctg 540
cataccagcg gtagtaccgg ttttccgaaa ccgattgtgg cacgccaggg catgctggca 600
gttgccgacc aatttcataa tctgccgccg cgtgaagatg gtaaactgat gtggattgtt 660
gaaatgagta aacgtgccaa acgtctgatg catccgatgc cgctgtttca tgcagccggt 720
atgtatatta gcatgctgat gattcattac tgggataccc cgggtgcctt aggtattggc 780
gaacgtccgc tgagtagcga tttagtgctg gattatattg aatatgccga tgttgaaggc 840
atgattctgc cgccggcaat tctggaagaa ctgagccgtg atgaaaaagc aattcagagc 900
ctgcagaaac tgaactttgt gagttttggc ggtggtaatc tggcaccgga agccggcgat 960
agactggttg aaaataatgt gaccctgtgc aatctgatta gcgccaccga gtttaccccg 1020
tttccgtttt attggcagta tgaccaaaaa ctgtggcgtt attttaattt tgacaccgat 1080
ttattcggca ttgattggcg tctgcatgat ggcgaaagca cctatgaaca ggttattgtg 1140
cgtaaagata aacatccggg tctgcagggt tttttttata cctttccgga tagcagtgaa 1200
tatagcacca aagatttata taagcgtcat ccgacccatg aagatttttg gatttatcag 1260
ggtcgcgcag ataatattat tgtgtttagc aatggtgaga agctgaatcc gattaccatt 1320
gaagaaaccc tgcaaggtca tccgaaagtg atgggtgcag tggttgttgg tacaaatcgc 1380
tttcagccgg cactgattat tgaaccggtt gaacatccgg aaaccgaaga aggtcgtaaa 1440
gcactgctgg atgaaatctg gccgaccgtt gttcgtgtga ataaagaaac cgttgcacat 1500
ggccagattg gccgccagta tatggccctg agtaccccgg gtaaaccgtt tctgcgcgca 1560
ggtaaaggta cagtgctgcg cccgggcacc attaatatgt ataaagcaga aattgacaag 1620
atttacgagg atgcagaaaa aggtgttgca accgatgaag ttccgaaact ggatttaagt 1680
agtagtgatg cactgattgt tagcattgaa aaactgtttg aaaccagtct gaatgcaccg 1740
aaactggaag cagataccga tttttttacc gccggtgttg atagtatgca ggttattacc 1800
gccagccgcc tgattcgcgc aggtctggcc gccgctggcg ttaatattga agccagtgcc 1860
ctggccaccc gtgtgattta tggcaatccg accccgaaac gtctggccga ttatctgctg 1920
agcattgtta ataaagatag caatcagggc accctggata atgaacatca tgtgatggaa 1980
gcactggttg aaaaatatac ccgtgattta ccgaccccga agcagaataa accggccccg 2040
gccgatgagg gccaggttgt tgtgattacc ggtacaaccg gcggtattgg tagctatctg 2100
attgatattt gcagcagtag cagccgcgtt agtaaaatta tttgtctgaa tcgtagcgaa 2160
gatggcaaag cacgtcagac cgccagcagc agcggtcgtg gtctgagcac cgattttagc 2220
aaatgtgagt tttatcatgc agatatgagc cgtgcagatt taggtctggg tccggaagtt 2280
tatagccgcc tgctgagcga agttgataga gttattcata atcagtggcc ggtgaacttt 2340
aatattgcag tggaaagttt tgagccgcat attcgtggtt gccgtaatct ggtggatttt 2400
agttataaag ccgataaaaa cgtgccgatt gtttttgtga gcagtattgg caccgttgat 2460
agatggcatg atgaagatag aattgtgccg gaagccagtc tggatgattt aagtctggca 2520
gcaggtggtt atggccagag taaactggtg agcagcctga tttttgataa agccgccgaa 2580
gttagcggtg tgccgaccga agttgttcgt gttggccagg ttgcaggtcc gagcagcgaa 2640
aaaggttatt ggaataaaca ggaatggctg ccgagtattg ttgcaagcag cgcatatctg 2700
ggcgttctgc cggatagcct gggccagatg accaccattg attggacccc gattgaagca 2760
attgccaaac tgctgctgga agtgagtggc gtgattgata atgttccgct ggataaaatt 2820
aacggttatt ttcatggcgt gaatccggaa cgtaccagct ggagtgcact ggcaccggca 2880
gtgcaggaat attatggcga tagaatccaa aaaatcgttc cgctggacga atggctggaa 2940
gcactggaaa aaagtcagga aaaagccgaa gatgttaccc gcaatccggg cattaaactg 3000
attgatacct atcgtacctg gagcgaaggc tataaaaaag gtacaaagtt tgtgccgctg 3060
gatatgaccc gcaccaaaga atatagtaaa accatgcgcg aaatgcatgc agttaccccg 3120
gaactgatga aaaattggtg tcgtcagtgg aacttttaa 3159
<210> 2
<211> 1377
<212> DNA
<213> 人工合成
<400> 2
atgggcatga ccgcacagcc gaatagcctg gaagcacgcg atattcgcta tcatctgcat 60
agttataccg atgccgttcg tctggaagcc gaaggcccgc tggttattga acgtggtgac 120
ggtatctatg tggaagatgt gagtggtaaa cgttatattg aagccatgag cggcctgtgg 180
agcgttggtg tgggctttag cgaaccgcgc ctggcagaag ccgcagcccg tcaaatgaaa 240
aaactgccgt tttatcatac ctttagttat cgtagtcacg gcccggttat tgatctggca 300
gaaaaactgg tgagcatggc cccggttccg atgagcaaag cctattttac caatagtggc 360
agcgaagcaa atgataccgt ggttaaactg atttggtatc gcagtaatgc cctgggcgaa 420
ccggaacgca aaaagattat tagtcgcaaa cgcggctatc atggcgttac cattgccagc 480
gccagcctga ccggtctgcc gaataatcat cgtagttttg atctgccgat tgatcgcatt 540
ctgcataccg gttgtccgca tttttatcgc gaaggccagg caggtgaaag cgaagaacag 600
tttgccaccc gcctggccga tgaactggaa cagctgatta ttgcagaagg tccgcatacc 660
attgcagcct ttattggtga accggttatg ggcgccggtg gtgtggtggt tccgccgaaa 720
acctattggg aaaaagtgca ggcagttctg aaacgttatg atattctgct gattgcagat 780
gaagttattt gtggttttgg ccgtaccggt aatctgtttg gcagccagac ctttgatatg 840
aaaccggata ttctggttat gagtaaacag ctgagtagca gctatctgcc gattagtgcc 900
tttctgatta atgaacgcgt ttatgccccg attgccgaag aaagccataa aattggcacc 960
ctgggcaccg gttttaccgc cagtggtcat ccggttgccg ccgccgtggc cttagaaaat 1020
ctggcaatta ttgaagaacg cgatctggtt gcaaatgccc gtgatcgtgg tacctatatg 1080
cagaaacgtc tgcgcgaact gcaggatcat ccgctggttg gcgaagttcg tggcgttggc 1140
ctgattgccg gtgtggaact ggtgaccgat aaacaggcca aaaccggtct ggaaccgacc 1200
ggtgccctgg gtgcaaaagc caatgcagtg ctgcaggaac gcggtgttat tagtcgtgca 1260
atgggtgaca ccctggcctt ttgtccgccg ctgattatta atgatcagca ggttgataca 1320
atggttagcg cactggaagc aaccctgaat gatgtgcagg ccagtctgac ccgctaa 1377
<210> 3
<211> 21
<212> DNA
<213> 人工合成
<400> 3
ttttgacact gtcgggtcct g 21
<210> 4
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工合成
<400> 4
ggtgagatga caggagatcc 20
<210> 5
<211> 9198
<212> DNA
<213> 人工合成
<400> 5
tggcgaatgg gacgcgccct gtagcggcgc attaagcgcg gcgggtgtgg tggttacgcg 60
cagcgtgacc gctacacttg ccagcgccct agcgcccgct cctttcgctt tcttcccttc 120
ctttctcgcc acgttcgccg gctttccccg tcaagctcta aatcgggggc tccctttagg 180
gttccgattt agtgctttac ggcacctcga ccccaaaaaa cttgattagg gtgatggttc 240
acgtagtggg ccatcgccct gatagacggt ttttcgccct ttgacgttgg agtccacgtt 300
ctttaatagt ggactcttgt tccaaactgg aacaacactc aaccctatct cggtctattc 360
ttttgattta taagggattt tgccgatttc ggcctattgg ttaaaaaatg agctgattta 420
acaaaaattt aacgcgaatt ttaacaaaat attaacgttt acaatttcag gtggcacttt 480
tcggggaaat gtgcgcggaa cccctatttg tttatttttc taaatacatt caaatatgta 540
tccgctcatg aattaattct tagaaaaact catcgagcat caaatgaaac tgcaatttat 600
tcatatcagg attatcaata ccatattttt gaaaaagccg tttctgtaat gaaggagaaa 660
actcaccgag gcagttccat aggatggcaa gatcctggta tcggtctgcg attccgactc 720
gtccaacatc aatacaacct attaatttcc cctcgtcaaa aataaggtta tcaagtgaga 780
aatcaccatg agtgacgact gaatccggtg agaatggcaa aagtttatgc atttctttcc 840
agacttgttc aacaggccag ccattacgct cgtcatcaaa atcactcgca tcaaccaaac 900
cgttattcat tcgtgattgc gcctgagcga gacgaaatac gcgatcgctg ttaaaaggac 960
aattacaaac aggaatcgaa tgcaaccggc gcaggaacac tgccagcgca tcaacaatat 1020
tttcacctga atcaggatat tcttctaata cctggaatgc tgttttcccg gggatcgcag 1080
tggtgagtaa ccatgcatca tcaggagtac ggataaaatg cttgatggtc ggaagaggca 1140
taaattccgt cagccagttt agtctgacca tctcatctgt aacatcattg gcaacgctac 1200
ctttgccatg tttcagaaac aactctggcg catcgggctt cccatacaat cgatagattg 1260
tcgcacctga ttgcccgaca ttatcgcgag cccatttata cccatataaa tcagcatcca 1320
tgttggaatt taatcgcggc ctagagcaag acgtttcccg ttgaatatgg ctcataacac 1380
cccttgtatt actgtttatg taagcagaca gttttattgt tcatgaccaa aatcccttaa 1440
cgtgagtttt cgttccactg agcgtcagac cccgtagaaa agatcaaagg atcttcttga 1500
gatccttttt ttctgcgcgt aatctgctgc ttgcaaacaa aaaaaccacc gctaccagcg 1560
gtggtttgtt tgccggatca agagctacca actctttttc cgaaggtaac tggcttcagc 1620
agagcgcaga taccaaatac tgtccttcta gtgtagccgt agttaggcca ccacttcaag 1680
aactctgtag caccgcctac atacctcgct ctgctaatcc tgttaccagt ggctgctgcc 1740
agtggcgata agtcgtgtct taccgggttg gactcaagac gatagttacc ggataaggcg 1800
cagcggtcgg gctgaacggg gggttcgtgc acacagccca gcttggagcg aacgacctac 1860
accgaactga gatacctaca gcgtgagcta tgagaaagcg ccacgcttcc cgaagggaga 1920
aaggcggaca ggtatccggt aagcggcagg gtcggaacag gagagcgcac gagggagctt 1980
ccagggggaa acgcctggta tctttatagt cctgtcgggt ttcgccacct ctgacttgag 2040
cgtcgatttt tgtgatgctc gtcagggggg cggagcctat ggaaaaacgc cagcaacgcg 2100
gcctttttac ggttcctggc cttttgctgg ccttttgctc acatgttctt tcctgcgtta 2160
tcccctgatt ctgtggataa ccgtattacc gcctttgagt gagctgatac cgctcgccgc 2220
agccgaacga ccgagcgcag cgagtcagtg agcgaggaag cggaagagcg cctgatgcgg 2280
tattttctcc ttacgcatct gtgcggtatt tcacaccgca tatatggtgc actctcagta 2340
caatctgctc tgatgccgca tagttaagcc agtatacact ccgctatcgc tacgtgactg 2400
ggtcatggct gcgccccgac acccgccaac acccgctgac gcgccctgac gggcttgtct 2460
gctcccggca tccgcttaca gacaagctgt gaccgtctcc gggagctgca tgtgtcagag 2520
gttttcaccg tcatcaccga aacgcgcgag gcagctgcgg taaagctcat cagcgtggtc 2580
gtgaagcgat tcacagatgt ctgcctgttc atccgcgtcc agctcgttga gtttctccag 2640
aagcgttaat gtctggcttc tgataaagcg ggccatgtta agggcggttt tttcctgttt 2700
ggtcactgat gcctccgtgt aagggggatt tctgttcatg ggggtaatga taccgatgaa 2760
acgagagagg atgctcacga tacgggttac tgatgatgaa catgcccggt tactggaacg 2820
ttgtgagggt aaacaactgg cggtatggat gcggcgggac cagagaaaaa tcactcaggg 2880
tcaatgccag cgcttcgtta atacagatgt aggtgttcca cagggtagcc agcagcatcc 2940
tgcgatgcag atccggaaca taatggtgca gggcgctgac ttccgcgttt ccagacttta 3000
cgaaacacgg aaaccgaaga ccattcatgt tgttgctcag gtcgcagacg ttttgcagca 3060
gcagtcgctt cacgttcgct cgcgtatcgg tgattcattc tgctaaccag taaggcaacc 3120
ccgccagcct agccgggtcc tcaacgacag gagcacgatc atgcgcaccc gtggggccgc 3180
catgccggcg ataatggcct gcttctcgcc gaaacgtttg gtggcgggac cagtgacgaa 3240
ggcttgagcg agggcgtgca agattccgaa taccgcaagc gacaggccga tcatcgtcgc 3300
gctccagcga aagcggtcct cgccgaaaat gacccagagc gctgccggca cctgtcctac 3360
gagttgcatg ataaagaaga cagtcataag tgcggcgacg atagtcatgc cccgcgccca 3420
ccggaaggag ctgactgggt tgaaggctct caagggcatc ggtcgagatc ccggtgccta 3480
atgagtgagc taacttacat taattgcgtt gcgctcactg cccgctttcc agtcgggaaa 3540
cctgtcgtgc cagctgcatt aatgaatcgg ccaacgcgcg gggagaggcg gtttgcgtat 3600
tgggcgccag ggtggttttt cttttcacca gtgagacggg caacagctga ttgcccttca 3660
ccgcctggcc ctgagagagt tgcagcaagc ggtccacgct ggtttgcccc agcaggcgaa 3720
aatcctgttt gatggtggtt aacggcggga tataacatga gctgtcttcg gtatcgtcgt 3780
atcccactac cgagatatcc gcaccaacgc gcagcccgga ctcggtaatg gcgcgcattg 3840
cgcccagcgc catctgatcg ttggcaacca gcatcgcagt gggaacgatg ccctcattca 3900
gcatttgcat ggtttgttga aaaccggaca tggcactcca gtcgccttcc cgttccgcta 3960
tcggctgaat ttgattgcga gtgagatatt tatgccagcc agccagacgc agacgcgccg 4020
agacagaact taatgggccc gctaacagcg cgatttgctg gtgacccaat gcgaccagat 4080
gctccacgcc cagtcgcgta ccgtcttcat gggagaaaat aatactgttg atgggtgtct 4140
ggtcagagac atcaagaaat aacgccggaa cattagtgca ggcagcttcc acagcaatgg 4200
catcctggtc atccagcgga tagttaatga tcagcccact gacgcgttgc gcgagaagat 4260
tgtgcaccgc cgctttacag gcttcgacgc cgcttcgttc taccatcgac accaccacgc 4320
tggcacccag ttgatcggcg cgagatttaa tcgccgcgac aatttgcgac ggcgcgtgca 4380
gggccagact ggaggtggca acgccaatca gcaacgactg tttgcccgcc agttgttgtg 4440
ccacgcggtt gggaatgtaa ttcagctccg ccatcgccgc ttccactttt tcccgcgttt 4500
tcgcagaaac gtggctggcc tggttcacca cgcgggaaac ggtctgataa gagacaccgg 4560
catactctgc gacatcgtat aacgttactg gtttcacatt caccaccctg aattgactct 4620
cttccgggcg ctatcatgcc ataccgcgaa aggttttgcg ccattcgatg gtgtccggga 4680
tctcgacgct ctcccttatg cgactcctgc attaggaagc agcccagtag taggttgagg 4740
ccgttgagca ccgccgccgc aaggaatggt gcatgcaagg agatggcgcc caacagtccc 4800
ccggccacgg ggcctgccac catacccacg ccgaaacaag cgctcatgag cccgaagtgg 4860
cgagcccgat cttccccatc ggtgatgtcg gcgatatagg cgccagcaac cgcacctgtg 4920
gcgccggtga tgccggccac gatgcgtccg gcgtagagga tcgagatctc gatcccgcga 4980
aattaatacg actcactata ggggaattgt gagcggataa caattcccct ctagaaataa 5040
ttttgtttaa ctttaagaag gagatatacc atgggcagca gccatcatca tcatcatcac 5100
agcagcggcc tggtgccgcg cggcagccat atgatgagcc agcagcagaa tccgccgtat 5160
ggtcgtcgcc tgattctgga tattattaaa gaacgtgccc tgaatgaacc gaatcgcgaa 5220
tgggttagcg tgccgcgcag tagtgaccct aaagatggtt ggaaaatctt aacctatctg 5280
gatgcatata acggcattaa tcgtgtggcc cataaactga cccaggtgtg tggtgccgcc 5340
gcccctggta gttttccgac cgtggcctat attggtccga atgatgtgcg ctatctggtg 5400
tttgccttag gtgcagttaa agccggctat aaagcactgt ttattagcac ccgtaatagc 5460
gccgaagccc aggtgaatct gtttgaactg accaattgca atgtgctggt gtttgaccaa 5520
agctataaag caaccgtgca gccgtggctg catgaacgtg aaatgaccgc aattctggcc 5580
ctgccggccg atgaatggtt tccggcagac caagaagatt ttccgtataa taaaaccttc 5640
gaagaagcag aatgggaccc tctgatggtt ctgcatacca gcggtagtac cggttttccg 5700
aaaccgattg tggcacgcca gggcatgctg gcagttgccg accaatttca taatctgccg 5760
ccgcgtgaag atggtaaact gatgtggatt gttgaaatga gtaaacgtgc caaacgtctg 5820
atgcatccga tgccgctgtt tcatgcagcc ggtatgtata ttagcatgct gatgattcat 5880
tactgggata ccccgggtgc cttaggtatt ggcgaacgtc cgctgagtag cgatttagtg 5940
ctggattata ttgaatatgc cgatgttgaa ggcatgattc tgccgccggc aattctggaa 6000
gaactgagcc gtgatgaaaa agcaattcag agcctgcaga aactgaactt tgtgagtttt 6060
ggcggtggta atctggcacc ggaagccggc gatagactgg ttgaaaataa tgtgaccctg 6120
tgcaatctga ttagcgccac cgagtttacc ccgtttccgt tttattggca gtatgaccaa 6180
aaactgtggc gttattttaa ttttgacacc gatttattcg gcattgattg gcgtctgcat 6240
gatggcgaaa gcacctatga acaggttatt gtgcgtaaag ataaacatcc gggtctgcag 6300
ggtttttttt atacctttcc ggatagcagt gaatatagca ccaaagattt atataagcgt 6360
catccgaccc atgaagattt ttggatttat cagggtcgcg cagataatat tattgtgttt 6420
agcaatggtg agaagctgaa tccgattacc attgaagaaa ccctgcaagg tcatccgaaa 6480
gtgatgggtg cagtggttgt tggtacaaat cgctttcagc cggcactgat tattgaaccg 6540
gttgaacatc cggaaaccga agaaggtcgt aaagcactgc tggatgaaat ctggccgacc 6600
gttgttcgtg tgaataaaga aaccgttgca catggccaga ttggccgcca gtatatggcc 6660
ctgagtaccc cgggtaaacc gtttctgcgc gcaggtaaag gtacagtgct gcgcccgggc 6720
accattaata tgtataaagc agaaattgac aagatttacg aggatgcaga aaaaggtgtt 6780
gcaaccgatg aagttccgaa actggattta agtagtagtg atgcactgat tgttagcatt 6840
gaaaaactgt ttgaaaccag tctgaatgca ccgaaactgg aagcagatac cgattttttt 6900
accgccggtg ttgatagtat gcaggttatt accgccagcc gcctgattcg cgcaggtctg 6960
gccgccgctg gcgttaatat tgaagccagt gccctggcca cccgtgtgat ttatggcaat 7020
ccgaccccga aacgtctggc cgattatctg ctgagcattg ttaataaaga tagcaatcag 7080
ggcaccctgg ataatgaaca tcatgtgatg gaagcactgg ttgaaaaata tacccgtgat 7140
ttaccgaccc cgaagcagaa taaaccggcc ccggccgatg agggccaggt tgttgtgatt 7200
accggtacaa ccggcggtat tggtagctat ctgattgata tttgcagcag tagcagccgc 7260
gttagtaaaa ttatttgtct gaatcgtagc gaagatggca aagcacgtca gaccgccagc 7320
agcagcggtc gtggtctgag caccgatttt agcaaatgtg agttttatca tgcagatatg 7380
agccgtgcag atttaggtct gggtccggaa gtttatagcc gcctgctgag cgaagttgat 7440
agagttattc ataatcagtg gccggtgaac tttaatattg cagtggaaag ttttgagccg 7500
catattcgtg gttgccgtaa tctggtggat tttagttata aagccgataa aaacgtgccg 7560
attgtttttg tgagcagtat tggcaccgtt gatagatggc atgatgaaga tagaattgtg 7620
ccggaagcca gtctggatga tttaagtctg gcagcaggtg gttatggcca gagtaaactg 7680
gtgagcagcc tgatttttga taaagccgcc gaagttagcg gtgtgccgac cgaagttgtt 7740
cgtgttggcc aggttgcagg tccgagcagc gaaaaaggtt attggaataa acaggaatgg 7800
ctgccgagta ttgttgcaag cagcgcatat ctgggcgttc tgccggatag cctgggccag 7860
atgaccacca ttgattggac cccgattgaa gcaattgcca aactgctgct ggaagtgagt 7920
ggcgtgattg ataatgttcc gctggataaa attaacggtt attttcatgg cgtgaatccg 7980
gaacgtacca gctggagtgc actggcaccg gcagtgcagg aatattatgg cgatagaatc 8040
caaaaaatcg ttccgctgga cgaatggctg gaagcactgg aaaaaagtca ggaaaaagcc 8100
gaagatgtta cccgcaatcc gggcattaaa ctgattgata cctatcgtac ctggagcgaa 8160
ggctataaaa aaggtacaaa gtttgtgccg ctggatatga cccgcaccaa agaatatagt 8220
aaaaccatgc gcgaaatgca tgcagttacc ccggaactga tgaaaaattg gtgtcgtcag 8280
tggaactttt aagtcgacta atacgactca ctatagggga attgtgagcg gataacaatt 8340
cccctctaga aataattttg tttaacttta agaaggagat ataggatcca atggttgata 8400
tgaagaccac ccataccagc ctgccgtttg ccggtcatac cctgcatttt gtggagtttg 8460
accctgcaaa cttttgcgaa caggatttac tgtggctgcc gcattatgcc cagctgcagc 8520
atgcaggccg taaacgtaaa accgaacatc tggcaggccg tattgcagca gtttatgccc 8580
tgcgtgaata tggctataaa tgtgttccgg caattggcga actgcgtcag ccggtttggc 8640
cggcggaagt ttatggtagt attagtcatt gcggtacaac cgcactggca gtggttagtc 8700
gtcagccgat tggtattgat attgaagaaa tctttagcgt tcagaccgca cgcgaactga 8760
ccgataatat tattaccccg gccgaacatg aacgtctggc cgattgtggc ctggccttta 8820
gtctggcact gaccctggca tttagcgcca aagaaagcgc ctttaaagcc agcgaaatcc 8880
aaaccgatgc aggctttctg gattatcaga ttattagctg gaataaacag caggttatta 8940
ttcatcgtga aaatgaaatg ttcgccgtgc attggcagat taaagaaaaa attgttatca 9000
ccctgtgcca gcatgattaa aagcttgcgg ccgcactcga gcaccaccac caccaccact 9060
gagatccggc tgctaacaaa gcccgaaagg aagctgagtt ggctgctgcc accgctgagc 9120
aataactagc ataacccctt ggggcctcta aacgggtctt gaggggtttt ttgctgaaag 9180
gaggaactat atccggat 9198
<210> 6
<211> 5319
<212> DNA
<213> 人工合成
<400> 6
ggggaattgt gagcggataa caattcccct gtagaaataa ttttgtttaa ctttaataag 60
gagatatacc atgggcatga ccgcacagcc gaatagcctg gaagcacgcg atattcgcta 120
tcatctgcat agttataccg atgccgttcg tctggaagcc gaaggcccgc tggttattga 180
acgtggtgac ggtatctatg tggaagatgt gagtggtaaa cgttatattg aagccatgag 240
cggcctgtgg agcgttggtg tgggctttag cgaaccgcgc ctggcagaag ccgcagcccg 300
tcaaatgaaa aaactgccgt tttatcatac ctttagttat cgtagtcacg gcccggttat 360
tgatctggca gaaaaactgg tgagcatggc cccggttccg atgagcaaag cctattttac 420
caatagtggc agcgaagcaa atgataccgt ggttaaactg atttggtatc gcagtaatgc 480
cctgggcgaa ccggaacgca aaaagattat tagtcgcaaa cgcggctatc atggcgttac 540
cattgccagc gccagcctga ccggtctgcc gaataatcat cgtagttttg atctgccgat 600
tgatcgcatt ctgcataccg gttgtccgca tttttatcgc gaaggccagg caggtgaaag 660
cgaagaacag tttgccaccc gcctggccga tgaactggaa cagctgatta ttgcagaagg 720
tccgcatacc attgcagcct ttattggtga accggttatg ggcgccggtg gtgtggtggt 780
tccgccgaaa acctattggg aaaaagtgca ggcagttctg aaacgttatg atattctgct 840
gattgcagat gaagttattt gtggttttgg ccgtaccggt aatctgtttg gcagccagac 900
ctttgatatg aaaccggata ttctggttat gagtaaacag ctgagtagca gctatctgcc 960
gattagtgcc tttctgatta atgaacgcgt ttatgccccg attgccgaag aaagccataa 1020
aattggcacc ctgggcaccg gttttaccgc cagtggtcat ccggttgccg ccgccgtggc 1080
cttagaaaat ctggcaatta ttgaagaacg cgatctggtt gcaaatgccc gtgatcgtgg 1140
tacctatatg cagaaacgtc tgcgcgaact gcaggatcat ccgctggttg gcgaagttcg 1200
tggcgttggc ctgattgccg gtgtggaact ggtgaccgat aaacaggcca aaaccggtct 1260
ggaaccgacc ggtgccctgg gtgcaaaagc caatgcagtg ctgcaggaac gcggtgttat 1320
tagtcgtgca atgggtgaca ccctggcctt ttgtccgccg ctgattatta atgatcagca 1380
ggttgataca atggttagcg cactggaagc aaccctgaat gatgtgcagg ccagtctgac 1440
ccgctaagtc gacaagcttg cggccgcata atgcttaagt cgaacagaaa gtaatcgtat 1500
tgtacacggc cgcataatcg aaattaatac gactcactat aggggaattg tgagcggata 1560
acaattcccc atcttagtat attagttaag tataagaagg agatatacat atggcagatc 1620
tcaattggat atcggccggc cacgcgatcg ctgacgtcgg taccctcgag tctggtaaag 1680
aaaccgctgc tgcgaaattt gaacgccagc acatggactc gtctactagc gcagcttaat 1740
taacctaggc tgctgccacc gctgagcaat aactagcata accccttggg gcctctaaac 1800
gggtcttgag gggttttttg ctgaaacctc aggcatttga gaagcacacg gtcacactgc 1860
ttccggtagt caataaaccg gtaaaccagc aatagacata agcggctatt taacgaccct 1920
gccctgaacc gacgaccggg tcgaatttgc tttcgaattt ctgccattca tccgcttatt 1980
atcacttatt caggcgtagc accaggcgtt taagggcacc aataactgcc ttaaaaaaat 2040
tacgccccgc cctgccactc atcgcagtac tgttgtaatt cattaagcat tctgccgaca 2100
tggaagccat cacagacggc atgatgaacc tgaatcgcca gcggcatcag caccttgtcg 2160
ccttgcgtat aatatttgcc catagtgaaa acgggggcga agaagttgtc catattggcc 2220
acgtttaaat caaaactggt gaaactcacc cagggattgg ctgagacgaa aaacatattc 2280
tcaataaacc ctttagggaa ataggccagg ttttcaccgt aacacgccac atcttgcgaa 2340
tatatgtgta gaaactgccg gaaatcgtcg tggtattcac tccagagcga tgaaaacgtt 2400
tcagtttgct catggaaaac ggtgtaacaa gggtgaacac tatcccatat caccagctca 2460
ccgtctttca ttgccatacg gaactccgga tgagcattca tcaggcgggc aagaatgtga 2520
ataaaggccg gataaaactt gtgcttattt ttctttacgg tctttaaaaa ggccgtaata 2580
tccagctgaa cggtctggtt ataggtacat tgagcaactg actgaaatgc ctcaaaatgt 2640
tctttacgat gccattggga tatatcaacg gtggtatatc cagtgatttt tttctccatt 2700
ttagcttcct tagctcctga aaatctcgat aactcaaaaa atacgcccgg tagtgatctt 2760
atttcattat ggtgaaagtt ggaacctctt acgtgccgat caacgtctca ttttcgccaa 2820
aagttggccc agggcttccc ggtatcaaca gggacaccag gatttattta ttctgcgaag 2880
tgatcttccg tcacaggtat ttattcggcg caaagtgcgt cgggtgatgc tgccaactta 2940
ctgatttagt gtatgatggt gtttttgagg tgctccagtg gcttctgttt ctatcagctg 3000
tccctcctgt tcagctactg acggggtggt gcgtaacggc aaaagcaccg ccggacatca 3060
gcgctagcgg agtgtatact ggcttactat gttggcactg atgagggtgt cagtgaagtg 3120
cttcatgtgg caggagaaaa aaggctgcac cggtgcgtca gcagaatatg tgatacagga 3180
tatattccgc ttcctcgctc actgactcgc tacgctcggt cgttcgactg cggcgagcgg 3240
aaatggctta cgaacggggc ggagatttcc tggaagatgc caggaagata cttaacaggg 3300
aagtgagagg gccgcggcaa agccgttttt ccataggctc cgcccccctg acaagcatca 3360
cgaaatctga cgctcaaatc agtggtggcg aaacccgaca ggactataaa gataccaggc 3420
gtttcccctg gcggctccct cgtgcgctct cctgttcctg cctttcggtt taccggtgtc 3480
attccgctgt tatggccgcg tttgtctcat tccacgcctg acactcagtt ccgggtaggc 3540
agttcgctcc aagctggact gtatgcacga accccccgtt cagtccgacc gctgcgcctt 3600
atccggtaac tatcgtcttg agtccaaccc ggaaagacat gcaaaagcac cactggcagc 3660
agccactggt aattgattta gaggagttag tcttgaagtc atgcgccggt taaggctaaa 3720
ctgaaaggac aagttttggt gactgcgctc ctccaagcca gttacctcgg ttcaaagagt 3780
tggtagctca gagaaccttc gaaaaaccgc cctgcaaggc ggttttttcg ttttcagagc 3840
aagagattac gcgcagacca aaacgatctc aagaagatca tcttattaat cagataaaat 3900
atttctagat ttcagtgcaa tttatctctt caaatgtagc acctgaagtc agccccatac 3960
gatataagtt gtaattctca tgttagtcat gccccgcgcc caccggaagg agctgactgg 4020
gttgaaggct ctcaagggca tcggtcgaga tcccggtgcc taatgagtga gctaacttac 4080
attaattgcg ttgcgctcac tgcccgcttt ccagtcggga aacctgtcgt gccagctgca 4140
ttaatgaatc ggccaacgcg cggggagagg cggtttgcgt attgggcgcc agggtggttt 4200
ttcttttcac cagtgagacg ggcaacagct gattgccctt caccgcctgg ccctgagaga 4260
gttgcagcaa gcggtccacg ctggtttgcc ccagcaggcg aaaatcctgt ttgatggtgg 4320
ttaacggcgg gatataacat gagctgtctt cggtatcgtc gtatcccact accgagatgt 4380
ccgcaccaac gcgcagcccg gactcggtaa tggcgcgcat tgcgcccagc gccatctgat 4440
cgttggcaac cagcatcgca gtgggaacga tgccctcatt cagcatttgc atggtttgtt 4500
gaaaaccgga catggcactc cagtcgcctt cccgttccgc tatcggctga atttgattgc 4560
gagtgagata tttatgccag ccagccagac gcagacgcgc cgagacagaa cttaatgggc 4620
ccgctaacag cgcgatttgc tggtgaccca atgcgaccag atgctccacg cccagtcgcg 4680
taccgtcttc atgggagaaa ataatactgt tgatgggtgt ctggtcagag acatcaagaa 4740
ataacgccgg aacattagtg caggcagctt ccacagcaat ggcatcctgg tcatccagcg 4800
gatagttaat gatcagccca ctgacgcgtt gcgcgagaag attgtgcacc gccgctttac 4860
aggcttcgac gccgcttcgt tctaccatcg acaccaccac gctggcaccc agttgatcgg 4920
cgcgagattt aatcgccgcg acaatttgcg acggcgcgtg cagggccaga ctggaggtgg 4980
caacgccaat cagcaacgac tgtttgcccg ccagttgttg tgccacgcgg ttgggaatgt 5040
aattcagctc cgccatcgcc gcttccactt tttcccgcgt tttcgcagaa acgtggctgg 5100
cctggttcac cacgcgggaa acggtctgat aagagacacc ggcatactct gcgacatcgt 5160
ataacgttac tggtttcaca ttcaccaccc tgaattgact ctcttccggg cgctatcatg 5220
ccataccgcg aaaggttttg cgccattcga tggtgtccgg gatctcgacg ctctccctta 5280
tgcgactcct gcattaggaa attaatacga ctcactata 5319

Claims (10)

1.一种以芳香族羧酸或杂环羧酸为原料生物合成伯胺的方法,其特征在于,以芳香族羧酸或杂环羧酸为底物,以基因工程菌为生物催化剂进行发酵反应;所述基因工程菌被敲除DNA结合转录双调节因子arcA,并过表达羧酸还原酶基因nccar、磷酸泛酰巯基乙胺转移酶基因pptase和ω-转氨酶基因oata。
2.根据权利要求1所述的的方法,其特征在于,反应的条件为温度30℃,pH=7.0,时间至少2小时。
3.根据权利要求1所述的的方法,其特征在于,基因工程菌:底物量之比OD600nm=10-150:5-60mM。
4.根据权利要求1所述的的方法,其特征在于,所述芳香族羧酸或杂环羧酸为2-吡啶羧酸、糠酸、4-氟苯甲酸、2,4-二氟苯甲酸和2,4-二甲氧基苯甲酸其中任意一个或多个。
5.根据权利要求1所述的的方法,其特征在于,催化反应体系中添加MgSO4、L-丙氨酸、芳香族羧酸或杂环羧酸和缓冲液。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述芳香族羧酸或杂环羧酸为2-吡啶羧酸、糠酸、4-氟苯甲酸、2,4-二氟苯甲酸和2,4-二甲氧基苯甲酸其中任意一个或多个。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基因工程菌的出发菌为大肠杆菌K-12MG1655 RARE。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述大肠杆菌K-12MG1655 RARE为敲除了3个醛酮还原酶基因和3个醇脱氢酶基因的大肠杆菌K-12MG1655;所述醛酮还原酶基因为dkgB基因、yeaE基因和dkgA基因;所述醇脱氢酶基因为yqhD基因、yahK基因和yjgB基因。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述DNA结合转录双调节因子arcA的GeneBank ID为QJZ27444.1;所述羧酸还原酶基因nccar的GeneBank ID为XM_950727.2、磷酸泛酰巯基乙胺转移酶基因pptase的GeneBank ID为CP024090.1和ω-转氨酶基因oata基因的GeneBank ID为CP000758.1。
10.权利要求1-9任一项所述的方法在制备芳香伯胺或杂环伯胺中的领域的应用。
CN202210316352.2A 2022-03-29 2022-03-29 一种以芳香族羧酸或杂环羧酸为原料生物合成伯胺的方法 Withdrawn CN114854802A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210316352.2A CN114854802A (zh) 2022-03-29 2022-03-29 一种以芳香族羧酸或杂环羧酸为原料生物合成伯胺的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210316352.2A CN114854802A (zh) 2022-03-29 2022-03-29 一种以芳香族羧酸或杂环羧酸为原料生物合成伯胺的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114854802A true CN114854802A (zh) 2022-08-05

Family

ID=82628578

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210316352.2A Withdrawn CN114854802A (zh) 2022-03-29 2022-03-29 一种以芳香族羧酸或杂环羧酸为原料生物合成伯胺的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114854802A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111139194B (zh) 重组酵母、构建方法和其在制备酪醇及衍生物中的应用
CN106676051B (zh) 一种制备高效合成泛酸基因工程菌的方法及其应用
CN113621638A (zh) 构建产l-丝氨酸大肠杆菌的方法
CN111304232A (zh) 基于膜表面融合表达策略纯化蛋白的方法及其应用
CN110257356B (zh) 一种可用于合成肌肽的酶及其编码基因
CN112481280A (zh) 一种利用基因组合转化制备稀有人参皂苷ck的方法及应用
CN114875004B (zh) 一种高立体选择性r转酮酶突变体及其编码基因和应用
CN113151214B (zh) 一种具有脂肪酶活性的蛋白PnlipA及其基因和应用
KR101842130B1 (ko) 돼지 설사병 백신용 섬모 및 독소를 대량 생산하는 형질전환 대장균 및 이에 의해 생산되는 섬모 및 독소를 항원으로 포함하는 돼지 설사병 예방용 백신 조성물
CN112592877B (zh) 一株过表达lsrC基因的重组大肠杆菌及其构建方法与应用
CN115216485A (zh) 耐阿米卡星的重组质粒pET28a(+)-rmtB及其应用
CN114854802A (zh) 一种以芳香族羧酸或杂环羧酸为原料生物合成伯胺的方法
CN114774452A (zh) 一种用于吸附溶液汞离子的工程大肠杆菌构建方法及应用
CN113322243A (zh) 蛋白质ugt236及其编码基因与应用
CN114150002A (zh) 一种光控基因开关及其应用
CN113755460B (zh) 一种用于制备二氢槲皮素的黄酮还原酶
CN113122558B (zh) 膜蛋白AmpG的表达载体及其表达纯化方法
CN113122561B (zh) 膜蛋白SohB的表达载体及其表达纯化方法
CN113337491B (zh) 一种提高角蛋白酶耐高温稳定性的结构域及其应用
CN111850004B (zh) 一种活性提高的纤维小体对接蛋白突变体36740及应用
CN111848759B (zh) 一种活性提高的纤维小体对接蛋白突变体36741及应用
CN114591985B (zh) 一种突变果胶裂解酶及应用
KR20230137996A (ko) 고 입체 선택성 r트랜스케톨라제 돌연변이체와 그 코딩 유전자 및 응용
CN113355304B (zh) 一种具有玉米赤霉烯酮降解酶活性的蛋白CpoC及其基因和应用
CN114854822A (zh) 一种苯乙醇胺-n-甲基转移酶的高通量筛选方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
WW01 Invention patent application withdrawn after publication
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20220805