【摘 要】
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Baeyer-Villiger单加氧酶（BVMO）能够实现Baeyer-Villiger氧化反应,将底物中含有的羰基转化为酯基,是一种高价值的绿色催化生物酶。已有研究将其应用于大肠杆菌中奇数链脂肪酸的合成途径,但是在真核生物中尚无相关研究,且目前已知能够用于长链脂肪酸催化的BVMO较少。本文旨在对油酸到奇数链脂肪酸的合成途径中关键性限制酶BVMO进行筛选优化,并在酿酒酵母中建立此途径,实现真核生物
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Baeyer-Villiger单加氧酶（BVMO）能够实现Baeyer-Villiger氧化反应,将底物中含有的羰基转化为酯基,是一种高价值的绿色催化生物酶。已有研究将其应用于大肠杆菌中奇数链脂肪酸的合成途径,但是在真核生物中尚无相关研究,且目前已知能够用于长链脂肪酸催化的BVMO较少。本文旨在对油酸到奇数链脂肪酸的合成途径中关键性限制酶BVMO进行筛选优化,并在酿酒酵母中建立此途径,实现真核生物中奇数链脂肪酸的合成。研究内容与结果如下:（1）通过查阅文献、NCBI序列对比,分析得到14种对链长为C10-C18直链酮有催化能力的BVMO;（2）对筛选获得的BVMO在大肠杆菌中进行表达。结果显示不同BVMO在大肠杆菌中的可溶性表达能力相差甚远,Afl706BVMO的可溶性表达蛋白占比达到65%,而AmBVMO的可溶性表达蛋白占比不足10%;（3）对纯化得到的BVMO进行酶活测定。所有BVMO中,PsaBVMO对3-辛酮、2-癸酮、2-十二酮、2-十四酮等底物表现出良好的酶活力、转化率、区域选择性。Af2BVMO对10-酮软脂酸、10-酮硬脂酸等长链酮酸底物的转化率、区域选择性达到90%以上;（4）结果表明有8种BVMO可用于10-酮软脂酸、10-酮硬脂酸等长链酮酸的转化。本研究将此催化能力应用于酿酒酵母中油酸到奇数链脂肪酸的合成途径中。经发酵测定,发现PpE6C302LBVMO、Af2BVMO、Bo BVMO、Um BVMO四种BVMO能够应用于实现该合成途径,其中Af2BVMO效果最优,最终成功生成5.37 mg/L的终产物9-羟基壬酸。本研究通过对BVMO进行表达、测定,比较了15种BVMO对中长链直链酮底物的酶活力值、转化率、区域选择性,最终得出8种可用于催化长链脂肪酸的BVMO,成功以酿酒酵母为微生物工厂建立油酸到奇数链脂肪酸的合成途径,实现了途径酶BVMO的优化。
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