基于4-羥基苯乙酸-3-羥化酶的基因工程大腸桿菌發酵生產左旋多巴

左旋多巴(Levodopa，L-dopa)及其與其他藥物的復合物是治療帕金森病的常用藥物。市面上的藥物大多為化學合成，過程較復雜、難度大，產物轉化效率和旋光活性均較低，而生物法制備左旋多巴成本低，環境污染小，具有良好的前景。

來源于大腸桿菌的4-羥基苯乙酸-3-羥化酶（p-hydroxyphenylacetate 3-hydroxylase，PHAH)具有較寬的底物范圍，可以將L-酪氨酸轉化為L-dopa，反應單向進行，產物均為L型，且該酶不會進一步氧化L-dopa。但由于L-酪氨酸并不是PHAH的最適底物，該方法催化生成L-dopa反應速率慢，到目前文獻報道的最高產率為12.5g/L，并不能實際生產應用。本項目對該酶進行突變改造，獲得一催化反應速度大幅提升的突變體。在大腸桿菌L-酪氨酸代謝途徑的基礎上，含該突變體的大腸桿菌培養不到40小時可轉化生成左旋多巴40g/L，為世界上首個采用此法可實現大規模工業應用的左旋多巴生產路線。

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