利用谷棒来源的泛酸合成酶高效合成D-泛酸

研究背景：

D-泛酸(Vb5)被广泛应用于饲料、食物、化工和医药领域。以泛酸合成酶(PS)为关键酶的生物合成途径，避免了繁重且耗时的合成过程，非常具有吸引力。但有关该酶的活性和动力学的数据很少，阻碍了对D-泛酸生物生产的有效酶的合理选择。

文章摘要：

本研究中，共选取来源为E. coli、C. glutamicum、B. subtilis、B. thuringiensis、B. cereus (蜡样芽孢杆菌)、E.cloacae (阴沟肠杆菌)的6种泛酸合成酶，在大肠杆菌中进行了表达。其中谷氨酸棒杆菌来源的泛酸合成酶比活力为205.1 U/mg，转换数为127.6 s-1，是目前报道过的最高值。

在含有这种酶的大肠杆菌发酵对数早期添加底物(D-泛解酸和β-丙氨酸)，32h时D-泛酸的产率为97.1 g/L，该数值对应99.1%的转化率和3g·L-1·h-1，是目前已知的最高生产强度。

研究意义：

值得注意的是，D-泛酸可以通过D-泛酸内酯和β-丙氨酸化学缩合合成，且该技术已经应用于工业生产，但是酶促反应的发展仍有意义。在NCBI数据库中，可以找到18500种物种中的44000种panC基因(编码泛酸合成酶)。

目前泛酸合成最高产率是在1991年由武田化学工业株式会社(Takeda ChemicalIndustries)报道，泛酸合成酶来源为E.coli(IFO3547)，其产率为117.5 g/L，产率是本文的1.2倍，生产时间是本文的1.9倍，生产强度为本文的67%。

Fig.1 泛酸生物合成途径（文献来源：SahmH, Eggeling L (1999), Appl Environ Microbiol）