丙谷二肽的生物合成及关键酶研究进展

摘要

丙谷二肽（L-alanyl-L-glutamine,Ala-Gln）是目前发现的一种在现代医疗健康领域极其重要的二肽，其进入人体后能够迅速水解成L-谷氨酰胺，促进蛋白质合成。生物合成丙谷二肽具有绿色、高效、安全的优点，主要的生物合成途径有微生物发酵法和生物催化法，其关键酶分别是L-氨基酸连接酶和α-氨基酸酯酰基转移酶。通过敲除dpp、pep等基因来抑制二肽的降解，发酵法中Ala-Gln的最高水平为24.70 g/L，发酵时间为47 h。α-氨基酸酯酰基转移酶以L-丙氨酸甲酯和L-谷氨酰胺为原料合成Ala-Gln，相关研究主要集中在酶的表达体系、定向进化、固定化等领域。α-氨基酸酯酰基转移酶可以在25 min转化生成106.61 g/L的Ala-Gln，相较于微生物发酵法，该方法的反应时间更短，产物浓度更高，且无须ATP供能，是Ala-Gln工业化生产的首选工艺技术。

关键词

丙谷二肽 / 微生物发酵 / 生物催化 / L-氨基酸连接酶 / α-氨基酸酯酰基转移酶 / 生物合成