密码子优化α-L-鼠李糖苷酶基因在酿酒酵母细胞的表面展示表达及产物的酶学性质

桑树富含黄酮苷类化合物,利用糖苷酶生物转化可有效提高其生物利用度,对挖掘桑树资源的药食用价值具有重要意义。天然来源的糖苷酶催化选择性强,但异源表达量低。以源自黑曲霉(Aspergillus niger)的α-L-鼠李糖苷酶基因rha为目的基因,改善该基因的密码子偏爱性和适应性,将密码子优化后的corha基因展示表达到酿酒酵母细胞表面,以达到高效催化的实用目的。与转入原始rha基因的重组酿酒酵母菌株相比,转入密码子优化corha基因的重组酿酒酵母菌株表面展示coRHA蛋白的表达量提高了2.9倍,培养60 h后coRHA的酶活力提高了2.7倍。以对硝基苯-α-L-鼠李糖苷(p NPR)为底物检测含corha基因重组菌株生产coRHA的酶活力,其最适p H及温度分别为5.0和45℃;以芦丁为底物,在p H 5.0、60℃条件下,coRHA水解芦丁合成异槲皮苷的得率为79.81%±3.1%。采用系统密码子优化策略,为利用工程菌工业化生产coRHA,用于催化桑树黄酮苷类化合物定向水解提供了可行的方法。