黄酒酵母β-苯乙醇合成途径醇脱氢酶I的异源表达及酶学特性

醇脱氢酶I(Adh1p)是黄酒酵母艾利希途径最后合成β-苯乙醇的一个关键酶.为探究黄酒酵母Adh1p的差异及酶学特性,以工业生产菌株黄酒酵母HJ和模式菌株酿酒酵母S288C的基因组为模板,设计引物PCR扩增醇脱氢酶编码区基因ADH1,构建pET-28a(+)表达质粒,转化至大肠杆菌BL21(DE3)中,IPTG诱导表达获得Adh1p.通过超声破碎菌体后获取粗酶液,亲和层析纯化后获取纯酶,进而探究酶学特性.以苯乙醛为底物,酶活性测定表明:来自黄酒酵母的Adh1pHJ纯酶的酶活(231.51 U/g)比来自酿酒酵母的Adh1pS288C(203.48 U/g)高13.79％,且Adh1pHJ的Km值(0.524μmol/L)小于Adh1pS288C的Km值(0.759μmol/L),表现为Adh1pHJ与底物的亲和力更大.从kcat/Km值发现Adh1pHJ(0.406 L/(μmol·min))的催化效率更高.Adh1pHJ耐受β-苯乙醇和乙醇的能力较高于Adh1pS288C.本研究结果为Adh1p的结构以及酶学性质分析提供方法和理论依据,同时也对β-苯乙醇工业生产开发提供借鉴.