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甾体药物是指分子中含有甾体结构的药物,是临床上一类重要的药物。近年来随着人们对生活质量、身体健康需求的日益提高,甾体药物体现出日益显著的价值。雄甾-4-烯-3,17-二酮(AD)和雄甾-1,4-二烯-3,17-二酮(ADD)是合成甾体类药物的重要中间体,二者均可由微生物转化植物甾醇获得。3-甾酮-△~1-脱氢酶(KSDD)是微生物降解植物甾醇过程中的关键酶,它催化AD生成ADD。本实验室前期在自然界中选育到一株分枝杆菌Mycobacterium neoaurum JC-12,它能转化植物甾醇为ADD。本研究就是在该菌的基础上,对KSDD的性质及AD到ADD的转化进行研究。(1)通过PCR的方法,将来源于M. neoaurum JC-12的KSDD基因进行克隆,测序,并对该酶的保守序列及跨膜结构进行预测。构建重组质粒pET22b-ksdd,转化大肠杆菌Escherichia coli BL21,获得重组菌E. coli BL21/pET22b-ksdd。IPTG诱导,16℃培养过夜,进行SDS-PAGE分析。对重组菌的酶活进行测定,酶活为0.84U/mg。并对重组酶进行Ni-NAT纯化。以AD为底物,投量1g/L,重组菌进行全细胞转化,24h转化率达到最大为23.86%。(2)构建重组质粒pMA5-ksdd,化学转化法转化Bacillus subtilis168,获得重组菌株B. subtilis168/pMA5-ksdd。对重组菌株B. subtilis168/pMA5-ksdd的KSDD酶活进行测定,酶活为1.75U/mg。枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis168作为对照未检测到KSDD的酶活。对重组枯草芽孢杆菌中KSDD的AD转化能力进行了分析。以AD为底物,重组菌为催化剂,进行了全细胞转化。底物投量1g/L,转化10h,转化率可达65.7%,即ADD产量达0.65g/L,约是出发菌株AD转化率的19倍。摇瓶水平上,对重组菌株B.subtilis168/pMA5-ksdd的发酵培养基成分、培养条件及底物助溶剂进行了优化。优化后ADD产量达1.80g/L,较优化前提高了177%。