α-转移葡萄糖苷酶的筛选优化及高效表达研究获进展

中科院天津工业生物技术研究所研究员王华明研究组与青岛蔚蓝生物集团合作，基于黑曲霉表达系统，筛选得到了4株稳定、高效表达α-转移葡萄糖苷酶的生产菌株。测试结果显示，较之出发菌株，突变菌酶活分别提高了58%、54%和54%，酶活分别可达14952U/ml、6699U/ml和23709U/ml。

α-转移葡萄糖苷酶可专一性地切开糖类底物中非还原端的α-1、4糖苷键，释放出葡萄糖，或将游离出的葡萄糖残基以α-1、6糖苷键转移到另一个糖类底物上，得到非发酵性的低聚异麦芽糖(IMO，其包括异麦芽糖、潘糖、异麦芽三糖及四糖以上的低聚糖)、糖脂或糖肽等。该酶是工业上生产IMO的必需酶制剂之一，具有巨大的应用价值。目前，国内α-转移葡萄糖苷酶的用量虽然很大，但由于成本过高而难以实现工业化生产，仍然依赖进口，这些限制因素也导致国内IMO的生产受到严重制约。

该研究利用黑曲霉高效表达系统，通过传统诱变的方法筛选多分支、短分支的突变菌株，最终获得稳定性好、α-转移葡萄糖苷酶产量高的黑曲霉工程菌株，为其工业化生产奠定基础，以适应IMO生产工艺的需求，从而弥补现有技术的不足。该研究得到中国科学院十二五基础前沿专项“微生物制造关键技术的开发与应用-黑曲霉高效蛋白质表达系统的设计与构建”和青岛蔚蓝生物集团有限公司的赞助。该公司与中科院天津工业生物技术研究所成立了联合实验室。该项研究的相关成果已联合青岛蔚蓝生物集团共同申请了五项中国专利。