锐谈 | ACS SYNTH BIOL：生物传感器酶工程技术在阿洛酮糖生物合成的应用

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作者：Z
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开云官方入口：2023-09-18 16:16
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D-阿洛酮糖，一种具有多种生理功能的稀有糖，已被允许作为食品添加剂使用。

来自巴黎萨克雷大学的Ioana Grigoras团队在Synthetic Biology上发表了名为“Biosensor-based enzyme engineering approach applied to psicose biosynthesis”的文章。该文章开发了一种基于生物传感器的酶筛选方法。

D-阿洛酮糖生物合成主要采用D-塔格糖-3-异构酶（DTEase）和D-阿洛酮糖-3-异构酶（DPEase）。目前已报道了许多来源的DPEase和DTEase，如慈鲷假单胞菌、根癌农杆菌和纤维素溶解梭状芽胞杆菌。

这些酶可能成为工业生物催化的良好候选酶，特别是纤维素梭菌的DPEase的热稳定性，但它们表现出较低的酶活性，导致目前所有工业应用昂贵。

作者选用根瘤菌中的转录因子PsiR。这是一个预测的LacI家族转录因子，表明PsiR能够结合启动子区域的一致序列，并在没有D-阿洛酮糖的情况下阻止受调控启动子的转录。PsiR自然存在于不同的根瘤菌种（A. tumefaciens, Sinorhizobium fredii, Sinorhizobium meliloti）中。

作者以mCherry为报告基因，将来自不同菌种的PsiR及启动子组合成七种不同的D-阿洛酮糖生物传感器。然后，作者对每个生物传感器进行了荧光强度测试，包括荧光的基础表达和响应（操作）范围，以评估哪一种更适合筛选DPEase。最终选定来自A. tumefaciens中的转录因子的生物传感器。

作者利用随机诱变和荧光激活细胞分选（FACS），筛选了显示更高水平报告基因产量的DPEase突变体，证明了该生物传感器框架的有效性。