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第 36 卷第 3 期 精 细 化 工 Vol.36, No.3
201 9 年 3 月 FINE CHEMICALS Mar. 2019

生物工程
成团泛菌苯丙氨酸氨基变位酶的性质

表征及用于合成-苯丙氨酸

*
朱龙宝，杨 瑾，葛 飞，陶玉贵 ，宋 平
（安徽工程大学 生物与化学工程学院，安徽 芜湖 241000）

摘要：克隆来源于 Pantoea agglomerans 的苯丙氨酸氨基变位酶基因（pam），构建表达载体，转入大肠杆菌
中进行异源表达，采用亲和层析制备电泳纯的重组酶（PaPAM），用于催化合成-苯丙氨酸。结果表明：成
功克隆得到基因 pam，长度为 1626 bp，编码 541 个氨基酸长度的 PaPAM，构建了大肠杆菌表达载体
pET28a-pam，转入 E. coli BL21 中经异丙基--D-硫代半乳糖苷（IPTG）诱导表达，镍柱亲和层析纯化获得
电泳纯的重组 PaPAM。MS 和 NMR 表征结果表明，重组 PaPAM 能异构化-苯丙氨酸为-苯丙氨酸，在最
+
适条件下（30 ℃、pH 9、1.5 mol/L NH 4 ），酶活力达到 2.5 kU/g，在 30~50 ℃、pH 8~10 下 PaPAM 具有较
2+
3+
2+
+
高的稳定性，金属离子 Na 、Mg 、Ca 、Fe 对 PaPAM 的活性影响较小，表面活性剂 SDS 和 Triton 100
对 PaPAM 有较强抑制作用，在最佳反应条件下，底物的转化率达到 92%。
关键词：成团泛菌；苯丙氨酸氨基变位酶；β-苯丙氨酸；基因克隆；异源表达；生物工程
中图分类号：TQ226.36 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2019) 03-0449-07

Characterization of Phenylalanine Aminomutase from Pantoea
Agglomerans and Synthesis of β-phenylalanine

*
ZHU Long-bao, YANG Jin, GE Fei, TAO Yu-gui , SONG Ping
（School of Biochemical and Chemical Engineering, Anhui Polytechnic University, Wuhu 241000, Anhui, China）

Abstract: The gene of phenylalanine aminomutase (pam) was cloned from Pantoea agglomerans and the
expression vector was constructed for heterologous expression in E. coli. The electrophoretically pure
recombinant phenylalanine aminomutase (PaPAM) obtained by affinity chromatography was used to
synthesize β-phenylalanine. The results showed that the gene pam with 1626 bp encoding 541 amino acids
of PaPAM was successfully cloned. The expression vector pET28a-pam was constructed and transferred
into E. coli BL21 for induced expression using isopropy--D-thiogalactoside (IPTG). The product of
-phenylalanine was characterized by MS and NMR. The enzyme activity reached 2.5 kU/g under the
+
optimum conditions of 30 ℃, pH 9.0 and 1.5 mol/L NH 4 . The enzyme exhibited high stability at 30~
3+
2+
+
2+
50 ℃ and pH 8~10. Metal ions Na , Mg , Ca and Fe had little effect on the activity of PaPAM, while
surfactants SDS and Triton 100 had strong inhibitory effect on PaPAM. Under the optimal reaction
condition, the conversion of α-phenylalanine reached 92%.
Key words: Pantoea agglomerans; phenylalanine aminomutase; β-phenylalanine; gene cloning;
heterogeneous expression; biological engineering
Foundation items: National Natural Science Foundation of China (31671797); Natural Science Foundation
for Colleges and Universities in Anhui Province (KJ2016A801); Youth Talent Support Program of Anhui
Polytechnic University (2016BJRC006)

收稿日期：2018-11-11; 定用日期：2019-01-16; DOI: 10.13550/j.jxhg.20180834
基金项目：国家自然科学基金（31671797）；安徽省高校自然科学基金（KJ2016A801）；安徽工程大学拔尖人才项目（2016BJRC006）
作者简介：朱龙宝（1979—），男，副教授，E-mail：lbzhu2008@126.com。联系人：陶玉贵（1965—），男，教授，E-mail：swgctaoyg@
126.com。