1.一种固定化酶转化DL-ATC合成L-半胱氨酸的方法,其特征在于包括如下步骤:(1)共固定化酶系的制备
将由DL-ATC消旋酶、刚性连接肽和L-ATC水解酶组成的融合蛋白以及氮-氨甲酰-L-半胱氨酸水解酶加入到含有聚乙烯醇和海藻酸钠的水溶液中,充分混匀后,加入戊二醛溶液进行交联反应;将反应液滴入氯化钙溶液中,滤出小球体;小球体再浸泡在氯化钙溶液中进行硬化处理;滤出小球体后再用戊二醛溶液交联,再滤出小球体,洗涤后备用;
所述的融合蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示;所述的氮-氨甲酰-L-半胱氨酸水解酶的氨基酸序列如SEQ ID NO.4所示;
(2)共固定化酶系转化DL-ATC生成L-半胱氨酸
将步骤(1)得到的含有共固定化酶系的小球体加入到含有DL-ATC、KH2PO4、山梨醇的体系中进行反应得到L-半胱氨酸。
2.根据权利要求1所述的固定化酶转化DL-ATC合成L-半胱氨酸的方法,其特征在于:步骤(1)中所述的融合蛋白通过包括如下步骤的方法进行制备:
1)将序列如SEQ ID NO.3所示的DNA片段通过NdeI、EcoRI连接到pET-28a(+)载体上构建得到表达载体pET-atcAB;
2)将表达载体pET-atcAB转入大肠杆菌BL21(DE3)后进行诱导表达,表达完成后进行
2+
细胞破碎,用Ni 亲和层析的方法纯化得到目的蛋白。
3.根据权利要求1所述的固定化酶转化DL-ATC合成L-半胱氨酸的方法,其特征在于:步骤(1)中所述的氮-氨甲酰-L-半胱氨酸水解酶通过包括如下步骤的方法进行制备:
1)将序列如SEQ ID NO.6所示的DNA片段通过NdeI、EcoRI连接到pET-28a(+)载体上构建得到表达载体pET-atcC;
2)将表达载体pET-atcC转入大肠杆菌BL21(DE3)后进行诱导表达,表达完成后进行细
2+
胞破碎,用Ni 亲和层析的方法纯化得到目的蛋白。
4.根据权利要求1所述的固定化酶转化DL-ATC合成L-半胱氨酸的方法,其特征在于:步骤(1)中所述的融合蛋白与氮-氨甲酰-L-半胱氨酸水解酶的质量比为1:0.2-1:1;
步骤(1)中所述的含有聚乙烯醇和海藻酸钠的水溶液为pH 7.5、含80g/L聚乙烯醇及
15g/L海藻酸钠的水溶液;
步骤(1)中所述的氯化钙溶液的浓度为20g/L;
步骤(1)中洗涤所滤出小球体的溶液为pH 7.5、含15g/L KH2PO4的水溶液。
5.根据权利要求1所述的固定化酶转化DL-ATC合成L-半胱氨酸的方法,其特征在于:步骤(1)中第一次交联所用的戊二醛溶液的质量分数为10%,戊二醛溶液的体积为交联反应体系总体积的3%-8%,交联反应的时间为3h;
步骤(1)中第二次交联所用的戊二醛溶液的质量分数为0.02%,交联反应的时间为3h。
6.根据权利要求1所述的固定化酶转化DL-ATC合成L-半胱氨酸的方法,其特征在于:步骤(1)为:取融合蛋白与氮-氨甲酰-L-半胱氨酸水解酶按质量比为1:0.2-1:1的量的比例加入到pH 7.5、含80g/L聚乙烯醇及15g/L海藻酸钠的水溶液中,至总蛋白终浓度为
4-10mg/mL,充分混匀后,加入质量分数为10%的戊二醛溶液使该溶液在交联反应体系中的体积分数达到3%-8%,充分混匀后于4℃下交联反应3h;将反应液滴入到20g/L的氯化钙溶液中,滤出小球体;将小球体放置在20g/L的氯化钙溶液中,再浸泡硬化1h;滤出小球体后在4℃下用质量分数为0.02%的戊二醛溶液再交联3h,再滤出小球体;用pH为7.5的含
15g/L KH2PO4的水溶液洗涤3次,置于4℃备用。
7.根据权利要求1所述的固定化酶转化DL-ATC合成L-半胱氨酸的方法,其特征在于:步骤(2)的反应体系为:含有共固定化酶系的小球体浓度为50-200g/L,DL-ATC浓度为
5-20g/L,KH2PO4浓度为0.5-2g/L,山梨醇浓度为10-200g/L,pH为6-8。
8.根据权利要求1所述的固定化酶转化DL-ATC合成L-半胱氨酸的方法,其特征在于:步骤(2)中所述的反应的条件为:反应温度为28-37℃,搅拌转速为100-200转/分钟,反应时间为2-6h。
9.根据权利要求1所述的固定化酶转化DL-ATC合成L-半胱氨酸的方法,其特征在于:步骤(2)反应完成后通过过滤回收含有共固定化酶系的小球体,再用KH2PO4浓度为2g/L、山梨醇浓度为200g/L、pH为7.5的洗涤缓冲液洗涤小球体后重复用于步骤(2)。
10.一种用于转化DL-ATC合成L-半胱氨酸的共固定化酶系,其特征在于:通过权利要求1中的步骤(1)得到。