《表1 不同全细胞催化法合成羟基脯氨酸的总结》

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《反式-4-羟基-L-脯氨酸的研究进展》

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注:1) 色氨酸启动子；2) 敲除L-脯氨酸脱氢酶基因；3) 脯氨酸-4-羟化酶；4) pUC19质粒；5) 透明颤酸血红蛋白基因；6) pAMP质粒.

由于α-酮戊二酸价格较高，因此直接以L-脯氨酸和α-酮戊二酸为底物，催化生成羟基脯氨酸的方案成本过高.所以全细胞催化合成羟基脯氨酸一般只添加外源的L-脯氨酸，而α-酮戊二酸是通过培养过程中TCA循环来供应.Shibasaki等将L-脯氨酸羟化酶在大肠杆菌W1485中表达，在含有L-脯氨酸和葡萄糖的培养基中培养100h产生并累积41g/L的羟基脯氨酸，使L-脯氨酸到羟基脯氨酸的转化率为87%.在此基础上，该课题组进一步敲除了大肠杆菌W1485菌株中的putA基因，阻断了L-脯氨酸到谷氨酸的代谢途径，虽然同样条件下羟基脯氨酸的最终产量还是41g/L，但L-脯氨酸的转化率从原来的87%提高到100%[25].此外，全细胞催化法合成羟基脯氨酸的研究主要从反式-4-脯氨酸羟化酶基因序列入手，通过添加分子伴侣、优化反式-4-脯氨酸羟化酶基因序列等[26-27]来提高反式-4-脯氨酸羟化酶的酶活.例如，刘合栋等对脯氨酸-4-羟化酶基因优化与强启动子串联得到高表达的脯氨酸羟化酶[28]，经过添加外源L-脯氨酸和发酵条件的优化，羟基脯氨酸的产量达到了42.5g/L[29].表1是不同全细胞催化法合成羟基脯氨酸的总结对比.