文献类型：会议论文

中文题名：硫酸软骨素高效合成及关键酶C4ST优化

作者：张沛怡[1];邓琛[1];李旭[1];范立强[1];邱勇隽[1];赵黎明[1];

机构：[1]华东理工大学;

会议论文集：中国食品科学技术学会第二十二届年会论文摘要集（下）

会议日期：20251029

会议地点：中国广东广州

主办单位：中国食品科学技术学会

语种：中文

中文关键词：硫酸软骨素;C4ST;谷氨酸棒状杆菌;AI酶改造

摘要：硫酸软骨素(Chondroitin Sulfate,CS)是一类磺酸化的糖胺聚糖,在软骨组织、神经系统及细胞外基质中发挥关键作用,具有良好的抗炎、保水、抗氧化等多种生物活性,广泛应用于关节保健品、化妆品及医药等领。然而,传统的动物组织提取工艺面临分子量不均一、潜在病原体风险、工艺周期长、环境污染等问题。随着合成生物学的发展,利用工程化微生物实现CS的绿色制造已经成为研究热点。本课题首先通过敲除谷氨酸棒状杆菌中zuf pfkA、murA及sucA基因,在细胞内高效积累硫酸软骨素合成途径中的前体物质,减少前体物质溢流,增加软骨素产量,接着将pJYW-4质粒上的kfoA基因和kfoC基因整合到谷氨酸棒状杆菌基因组上,强化代谢通路,提高软骨素产量,由于软骨素-4-硫酸基转移酶(C4ST)是CS合成的限速酶,存在着在特定位点添加磺酸基团的活化的催化活性低以及在细胞中表达量低等问题,利用AI工具对C4ST酶进行改造优化并表达,提高软骨素磺酸化水平,实验硫酸软骨素产量增加。最后通过5L发酵罐扩大培养工程谷氨酸棒杆菌,提高硫酸软骨素A的产量。该研究合成策略绿色高效、能够得到特定构型的硫酸软骨素,解决了硫酸软骨素产量较低的问,为硫酸软骨素的生物合成制造提供了规模化生产的基础。