[发明专利]一种表达定向进化L-乳酸脱氢酶的工程菌及应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种大肠杆菌工程菌及应用，尤其涉及一种能够外源表达定向进化的NAD(烟酰胺腺嘌呤双核苷酸)非依赖型L-乳酸脱氢酶的工程大肠杆菌，以及所述工程菌在拆分外消旋扁桃酸，共生产R-扁桃酸和苯乙酮酸中的应用。 

背景技术

R-扁桃酸及其衍生物是重要的精细化工及多种药物合成的中间体。高纯度手性R-扁桃酸可以用来合成半合成青霉素，头孢菌素，抗癌抗菌素以及抗肥胖药物《Preparation of(R)-(-)-mandelic acid and its derivatives from racemates by enantioselective degradation with anewly isolated bacterial strain Alcaligenes sp.ECU0401.Bioprocess.Biosyst.Eng.2008，31：445-451.》。R-扁桃酸还可以作为醇类的旋光拆分试剂使用《Production of R-(-)-mandelicacid from mandelonitrile by Alcaligenes faecalis ATCC 8750.Appl.Environ.Microbiol.1991，57：3028-3032》。苯乙酮酸是合成某些农药(如除草剂苯嗪草酮)和医药产品(如胃长宁)的重要中间体《化工中间体苯乙酮酸的合成初探，上海化工，2000，2，22-23》。 

文献报道生物催化法生产R-扁桃酸的途径有三种，一是通过腈水解酶立体选择性的催化外消旋扁桃腈水解《Enantioselective biocatalytic hydrolysis of(R，S)-mandelonitrile forproduction of(R)-(2)-mandelic acid by a newly isolated mutant strain.J Ind MicrobiolBiotechnol.2010，38：337-345》；二是利用脂肪酶立体选择性的水解外消旋扁桃酸酯《Enzyme-catalysed optical resolution of mandelic acid via -methyl mandelate innon-aqueous media.Biochemical.Engineering.Journal.2004，19：101-107》或进行外消旋扁桃酸的酯化《Biocatalytic enantioconvergent separation of racemic mandelic acid.Separationand Purification Technology.2007，53：178-182》。三是利用微生物的氧化还原酶催化生成R-扁桃酸《Preparation of(R)-(-)-mandelic acid and its derivatives from racemates byenantioselective degradation with a newly isolated bacterial strain Alcaligenes sp.ECU0401.Bioprocess.Biosyst.Eng.2008，31：445-451.》。该类方法可使用外消旋扁桃酸，外消旋苯基-1，2-乙二醇或苯乙酮酸为底物，操作简易，不需添加共底物。其中外消旋扁桃酸来源广泛，价格低廉，使用其作为底物生产高光学纯的的R-扁桃酸具有较好的可行性。