化学分子伴侣及诱导条件协同强化Thermotoga maritima α-葡聚糖磷酸化酶可溶性表达

段绪果 张玉华 黄婷婷 丁乾 栾舒越 朱秋雨

（南京林业大学轻工与食品学院，南京 210037）

α-葡聚糖磷酸化酶（EC 2.4.1.1）广泛存在动物、植物和微生物中，能够催化α-1，4-葡聚糖的可逆性磷酸解反应，该酶属于糖基转移酶35家族［1-2］。不同来源的α-葡聚糖磷酸化酶催化机制非常相似，几乎都需要5-磷酸吡多醛作为辅因子，以及一段短寡糖链作引物。α-葡聚糖磷酸化酶构成了一个具有高度同源性的大家族，包括：糖原磷酸化酶、淀粉磷酸化酶和麦芽糊精磷酸化酶。这些酶的调节机制及底物特异性均有所不同。如来源于兔肌肉及土豆中的α-葡聚糖磷酸化酶分别为典型的调节与非调节的酶，前者受到别构效应调节，而后者不受别构效应调节［3］。

α-葡聚糖磷酸化酶可用于制备葡萄糖-1-磷酸［4］、直链淀粉［5-6］及pH敏感水凝胶［7］等高附加值产物［8］。其中，葡萄糖-1-磷酸（glucose-1-phosphate，G-1-P）是糖代谢中重要的中间产物，具有重要的药用价值，可作为制备细胞增殖抑制剂和抗生素等产品的原料。α-葡聚糖磷酸化酶能够以廉价的淀粉质、糊精等原料为底物，通过催化可逆性磷酸解反应，催化形成葡萄糖-1-磷酸。国外对利用葡聚糖磷酸化酶催化淀粉底物制备葡萄糖-1-磷酸的研究较早，1994年Andreas等将重组麦芽糊精磷酸化酶固定在超滤反应器上，以麦芽糊精为底物连续生产葡萄糖-1-磷酸，在30℃，pH 7.5条件下，产率达2.6 g/L/h。但是麦芽糊精磷酸化酶为常温酶，热稳定性差，不能满足工业需求，所以高温磷酸化酶逐渐受到重视［9］。近年来随着嗜热微生物来源高温α-葡聚糖磷酸化酶的开发，国内外对该酶的研究逐渐增多［10］。……