基于4-羟基苯乙酸-3-羟化酶的基因工程大肠杆菌发酵生产左旋多巴

左旋多巴(Levodopa，L-dopa)及其与其他药物的复合物是治疗帕金森病的常用药物。市面上的药物大多为化学合成，过程较复杂、难度大，产物转化效率和旋光活性均较低，而生物法制备左旋多巴成本低，环境污染小，具有良好的前景。

来源于大肠杆菌的4-羟基苯乙酸-3-羟化酶（p-hydroxyphenylacetate 3-hydroxylase，PHAH)具有较宽的底物范围，可以将L-酪氨酸转化为L-dopa，反应单向进行，产物均为L型，且该酶不会进一步氧化L-dopa。但由于L-酪氨酸并不是PHAH的最适底物，该方法催化生成L-dopa反应速率慢，到目前文献报道的最高产率为12.5g/L，并不能实际生产应用。本项目对该酶进行突变改造，获得一催化反应速度大幅提升的突变体。在大肠杆菌L-酪氨酸代谢途径的基础上，含该突变体的大肠杆菌培养不到40小时可转化生成左旋多巴40g/L，为世界上首个采用此法可实现大规模工业应用的左旋多巴生产路线。

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