Báo cáo khoa học: Construction of hybrid peptide synthetases for the production of a-L-aspartyl-L-phenylalanine, a precursor for the high-intensity sweetener aspartame

Construction of hybrid peptide synthetases for the production of α-L-aspartyl-L-phenylalanine, a precursor for the high-intensity sweetener aspartame

Tác giả: Thomas Duerfahrt, Sascha Doekel, Theo Sonke, Peter J. L. M. Quaedflieg and Mohamed A. Marahiel

Lĩnh vực: Hóa sinh, Công nghệ sinh học

Nội dung tài liệu: Nghiên cứu này tập trung vào việc thiết kế và xây dựng các hệ thống tổng hợp peptide lai (hybrid peptide synthetases) nhằm mục đích sản xuất dipeptide α-L-aspartyl-L-phenylalanine (Asp-Phe). Asp-Phe là tiền chất quan trọng trong sản xuất aspartame, một chất tạo ngọt cường độ cao. Các nhà nghiên cứu đã kết hợp các module và miền xúc tác từ các hệ thống tổng hợp peptide phi ribosome (NRPS) có sẵn để tạo ra các enzyme lai có khả năng xúc tác hiệu quả cho phản ứng này. Nghiên cứu đã so sánh hiệu quả của sáu cấu trúc lai khác nhau, tập trung vào các chiến lược ghép nối các miền kích hoạt Asp và Phe, bao gồm các miền adenylation, peptidyl carrier protein và condensation. Kết quả cho thấy sự khác biệt đáng kể về hoạt tính enzyme do các chiến lược ghép nối khác nhau. Hai dạng dipeptide Asp-Phe đã được phát hiện: dạng α-Asp-Phe mong muốn và sản phẩm phụ β-Asp-Phe. Tỷ lệ giữa α-Asp-Phe và β-Asp-Phe phụ thuộc vào tốc độ chuyển hóa của enzyme, cho thấy mối tương quan trực tiếp giữa số lần chuyển hóa và tỷ lệ các dạng sản phẩm. Những phát hiện này cung cấp hướng dẫn hữu ích cho việc thiết kế hợp lý các hệ thống tổng hợp peptide lai.

Mục lục chi tiết:

• Giới thiệu
• Phương pháp thực nghiệm
• Các chủng vi khuẩn
• Nhân dòng các gen NRPS lai hai module
• Sản xuất quá mức và tinh sạch các enzyme tái tổ hợp
• Các thử nghiệm enzyme
• Thử nghiệm tạo sản phẩm
• Kết quả
• Thảo luận