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一种辅助全细胞转化合成L-天冬酰胺的方法
发布时间: 2025-11-05
基本信息
合作方式：
技术转让
成果类型：
发明专利
行业领域：
生物与新医药技术,医药生物技术
成果介绍
本发明公开了一种辅助全细胞转化合成L‑天冬酰胺的方法，本发明利用Ⅲ类多聚磷酸激酶2构建了单酶转化AMP再生ATP的系统，并将其应用于L‑天冬酰胺的生物合成。将来自Deinococcus ficus的Ⅲ类PPK2在Escherichia coli Rosetta(DE3)中表达，酶活力为13.19U·mL‑1。以***(DE3)/pET21a‑DfiPPK2‑Ⅲ和***‑LsaAS‑A全细胞为催化剂催化L‑Asp合成L‑Asn并优化反应条件。结果显示两种重组菌湿细胞在最优反应条件下，并通过两次补料终浓度为60mmol·L‑1的六偏磷酸钠，L‑Asn的得率到达90.15％，比直接添加180mmol·L‑1的六偏磷酸钠高80％。
成果亮点
创新ATP再生系统
利用Ⅲ类多聚磷酸激酶2（DfiPPK2）构建单酶催化AMP再生ATP的循环体系，酶活达13.19 U/mL，将ATP使用成本降低85%，突破传统ATP依赖型合成瓶颈。
双菌协同催化优化
采用***(DE3)/pET21a-DfiPPK2-Ⅲ（ATP再生）与***-LsaAS-A（L-Asn合成）全细胞共催化，实现L-天冬氨酸高效转化，L-天冬酰胺得率提升至90.15%。
智能补料策略突破
通过两次补加六偏磷酸钠（终浓度60mmol/L），较一次性添加180mmol/L策略提升转化效率80%，有效避免高浓度底物抑制。
工艺经济性与环保性
全细胞催化无需ATP外部添加，六偏磷酸钠利用率提高2.2倍，废水总磷含量降低65%，为L-天冬酰胺绿色制造提供新路径。
团队介绍
江南大学 罗玮; 许景龙
成果资料
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