簡述

?；o酶A合成酶(ACS)又名乙酰輔酶A連接酶、乙?；せ蠲?，是微生物體內(nèi)普遍存在的一種基礎(chǔ)酶，是代謝的核心酶^[1]。作為脂質(zhì)代謝的中間體，酰基輔酶A參與脂肪酸合成和降解，轉(zhuǎn)錄因子活化，蛋白質(zhì)翻譯后修飾以及能量代謝等一系列代謝途徑，在生物體的生命活動中發(fā)揮著重要作用。當(dāng)酰基輔酶A發(fā)生紊亂時，會影響生物體的各種生理和病理過程，進(jìn)而引起各種疾病如肝細(xì)胞癌，糖尿病和心臟病等^[2]。目前，我國對于該酶原料主要依賴于進(jìn)口，其應(yīng)用成本高且穩(wěn)定性較差^[3]。?；o酶A合成酶催化脂肪酸與輔酶A在消耗ATP的條件下，形成高能硫酯鍵，即可得到?；o酶A?。

合成工藝^[1,4]

酰基輔酶A合成酶其常被用作生物法制備甲羥戊酸。甲羥戊酸具有旋光性，可以應(yīng)用于光學(xué)材料的合成及醫(yī)藥和視頻等行業(yè)，近期的研究還發(fā)現(xiàn)，甲羥戊酸能起到延緩人體皮膚老化的作用，使其具有非常廣闊的應(yīng)用前景。然而，制備甲羥戊酸依賴的?；o酶A合成酶來源短缺，提取困難。許多研究者曾嘗試開發(fā)基因工程的制備重組?；o酶A合成酶的方法，2004年，黛美學(xué)等人從根瘤菌中純化得到?；o酶A合成酶，并對其酶學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了分析。得出結(jié)論，酶活性經(jīng)過純化處理前后相差了12.7倍，但該工藝極不穩(wěn)定，難以滿足工業(yè)生產(chǎn)的需求。此外，公開號為CN104480077A的專利中公開了一種重組?；o酶A合成酶，其以Pseudomonas fluorescens菌株的?；o酶A合成酶基因為模板，在大腸桿菌中獲得了重組表達(dá)產(chǎn)物，但本發(fā)明人在研究中發(fā)現(xiàn)，該產(chǎn)物酶活很低，無法滿足工業(yè)生產(chǎn)的需求。因此，本領(lǐng)域尚需開發(fā)一種適應(yīng)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的高活性?；o酶A合成酶制備的方法。

為解決上述技術(shù)問題，王佳等人公開了如下合成工藝：培養(yǎng)大腸桿菌(Escherichia coli)細(xì)胞，如大腸桿菌BL21(DE3)菌株，以表達(dá)出目的蛋白，分離上述目的蛋白，即得酰基輔酶A合成酶。該方法可溶性蛋白表達(dá)量大，純化步驟簡單，產(chǎn)物活性高，適宜大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。此外，還可以通過構(gòu)建能夠分泌?；o酶A合成酶的基因工程菌，利用重組菌發(fā)酵生產(chǎn)?；o酶A合成酶。

應(yīng)用

?；o酶A合成酶尤其是長鏈酰基輔酶A合成酶(LACSs)把游離脂肪酸活化成為?；o酶A硫脂，在油脂的合成和降解途徑中發(fā)揮著重要的作用。通過電子克隆的方法，發(fā)現(xiàn)了1個油菜(Brassica napus)LACS基因，命名為BnLACS4。序列分析顯示，BnLACS4具有典型的LACS分子特征，表達(dá)分析顯示BnLACS4在成熟油菜的根，莖，葉和花中都有表達(dá)。在授粉后(DAP)35 d，不同含油量的角果皮和種子中，BnLACS4的表達(dá)也存在差異。表達(dá)譜說明，BnLACS4可能參與油脂的生物合成以及油菜種子中的油脂積累^[5]。

此外，酰基輔酶A合成酶是迄今為止所發(fā)現(xiàn)的第一個對反式8-甲基-6-壬烯酸或8-甲基壬酸有活性的酶，可為克隆辣椒素合成酶基因提供直接底物。其對中鏈脂肪酸有活性，還可用于生物柴油領(lǐng)域^[4]。

參考文獻(xiàn)

[1]王佳,劉文麗,蔣析文,等.?；o酶A合成酶的制備方法和應(yīng)用:CN202211704525.4[P].

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[3]章文霞.新型?；o酶A合成酶的生物信息學(xué)挖掘及分子改造[D].安徽大學(xué).

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[5]崇保強,譚小力,周佳,等.油菜長鏈?；o酶A合成酶基因(LACS4)的電子克隆和表達(dá)分析[J].江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報, 2009, 25(1):6.DOI:10.3969/j.issn.1000-4440.2009.01.008.