诺维信专利：筛选β-丙氨酸氨基转移酶提高3-羟基丙酸的发酵单位

β-丙氨酸氨基转移酶（BAAT）催化β-丙氨酸生成3-羟基丙酸（3-HP）前体——丙二酸半醛。近日，诺维信公开专利WO2017035270-A1 显示在酿酒酵母筛选多种异源β-丙氨酸氨基转移酶，可以将重组酿酒酵母的3-羟基丙酸发酵单位提高69%，由0.136 g/L/OD600提高至0.23 g/L/OD600。

3-羟基丙酸是美国能源部公布的12种高附加值生物基平台化学品之一，可作为合成1,3-丙二醇，丙二酸，丙烯酰胺和丙烯酸等多种商业化学品的原料。丙烯酸作为大宗化学品用于制备丙烯酸酯和超吸收聚合物，主要由石化法丙烯催化氧化合成，产值约70亿磅/年。发酵法为石化产品提供了可持续生产方式，可降低能源消耗及对石油供应的依赖。

表达不同工程菌的BAAT酶活性及3-HP产量

氨基转移酶（E.C.2.6.1.19）可能含有β-丙氨酸氨基转移酶或4-氨基丁酸氨基转移酶（gabT）活性。β-丙氨酸氨基转移酶催化β-丙氨酸生成3-HP前体——丙二酸半醛，在带有3-HP代谢途径的工程菌中特异性表达已知具有BAAT活性的酶可能对3-羟基丙酸生产是有利的。通过多重序列联配分析筛选疑似BAAT酶，分别在敲除内源丙氨酸氨基转移酶缺失菌中表达，发现来自克鲁弗酵母，东方伊萨酵母等氨基转移酶具有β-丙氨酸氨基转移酶（BAAT）活性，包含保守基序(A,C)-Xn-(GSLS)-Xn-SKA(L/I)(L/I)。在工程菌中表达这些BAAT酶，其中表达膜醭毕赤酵母来源酶的3-HP产量达到0.23 g/L/OD600，比携带內源酶的工程菌（0.136 g/L/OD600）提高69%。

此外，专利还描述了使用酿酒酵母细胞产生3-羟基丙酸，及其衍生物，例如丙烯酸，3-羟基丙酸酯和1,3-丙二醇的方法。

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