二盐酸组胺在治疗肿瘤方面具有很大作用。2008年,EpiCept公司将其作为一种免疫调节类药物在欧盟成功上市,其主要用途是与白介素-2联用缓解和防止急性骨髓白血病成人首次缓解治疗后的复发。目前生产组胺主要采用化学合成法,存在高温高压、转化率低、专一性不强和成本高等问题。本研究尝试开发生物催化法这一高效绿色的新兴合成工具,即利用组氨酸脱羧酶(Histidine decarboxylase,HDC)催化L-组氨酸生成组胺,为工业化生产组胺奠定基础。研究首先实现了HDC基因(P.damselae JCM 8968:AB259289)在大肠杆菌中的重组表达。实验结果表明:IPTG诱导浓度对蛋白表达影响不大,但是酶活随着诱导时间的延长而增加,最佳诱导表达时间为20 h。通过对反应温度和pH优化,明确最适反应条件为温度30℃,pH 6.0。为了进一步提高酶活力,减少酶生产成本,成功构建了pACYCDute-1-HDC载体。通过对发酵工艺的优化,培养基中蛋白胨浓度提高至2%,菌浓提高了23.8%。最佳诱导条件:菌浓为1%时,加40μmol/L诱导剂,30℃诱导,检测该酶活为10U/mL(10%菌浓),成功建立5 L发酵工艺。10%组氨酸(w/w),2%细胞破碎酶液,9 h转化率达到98.5%。