近期，江南大學生物工程學院周哲敏教授團隊在綠色合成L-丙氨酸方面取得重要進展，研究成果“Biosynthesis of L-alanine from cis-butenedioic anhydride catalyzed by a triple-enzyme cascade via a genetically modified strain”正式發表于Green Chemistry （IF=10.182）（https://doi.org/10.1039/D1GC02244J）。
L-丙氨酸是生產維生素B6和氧氟沙星、依那普利等多種藥物的重要原料。雖然發酵法生產L-丙氨酸是一種經濟的方法，但產品的手性純度為99.5%，且發酵過程中產生的副產物多導致提純困難，不能很好地滿足制藥前體的要求。由酶法生產L-丙氨酸不僅可以得到光學純度較高的單一產品，而且提純簡單，目前工業上酶法生產主要通過催化L-天冬氨酸或延胡索酸獲得。
周哲敏教授團隊探索了一種具有良好前景的多酶系統構建和應用策略，以及一種低成本、高效率的L-丙氨酸工業化生產工藝。以馬來酸酐為原料，溶解于水中形成的馬來酸分別在馬來酸異構酶、天冬氨酸酶和天冬氨酸β脫羧酶的催化下，轉化為L-丙氨酸。通過對關鍵酶的篩選、重組酶的表達優化和宿主細胞的基因修飾，獲得了由宿主細胞基因組酶和兩種重組酶組成的三酶系統。同時，開發了L-丙氨酸生產的綠色工藝：由三酶系統催化合成高濃度的L-丙氨酸，用馬來酸滴定法沉淀L-丙氨酸，沉降后的上清溶液循環用于下一批全細胞催化。該工藝的成本效益可與目前工業上 L-丙氨酸的生產相媲美，而且產品L-丙氨酸的光學純度高，非常適合作為藥物前體。該研究結果不僅建立了順丁烯二酸酐生產L-丙氨酸的綠色生產新工藝，而且為多酶級聯催化提供了一種兼顧催化能力和細胞生長負荷的有前途的策略。
周哲敏教授和劉中美教授為該論文的共同通訊作者，生物工程學院19級碩士生崔睿智為該論文第一作者。上述研究工作得到了國際科技合作創新重點項目（2021YFC2100900, 2017YFE0129600）、國家自然科學基金（21878125）等項目的資助。
日期：2021-12-08
L-丙氨酸是生產維生素B6和氧氟沙星、依那普利等多種藥物的重要原料。雖然發酵法生產L-丙氨酸是一種經濟的方法，但產品的手性純度為99.5%，且發酵過程中產生的副產物多導致提純困難，不能很好地滿足制藥前體的要求。由酶法生產L-丙氨酸不僅可以得到光學純度較高的單一產品，而且提純簡單，目前工業上酶法生產主要通過催化L-天冬氨酸或延胡索酸獲得。
周哲敏教授團隊探索了一種具有良好前景的多酶系統構建和應用策略，以及一種低成本、高效率的L-丙氨酸工業化生產工藝。以馬來酸酐為原料，溶解于水中形成的馬來酸分別在馬來酸異構酶、天冬氨酸酶和天冬氨酸β脫羧酶的催化下，轉化為L-丙氨酸。通過對關鍵酶的篩選、重組酶的表達優化和宿主細胞的基因修飾，獲得了由宿主細胞基因組酶和兩種重組酶組成的三酶系統。同時，開發了L-丙氨酸生產的綠色工藝：由三酶系統催化合成高濃度的L-丙氨酸，用馬來酸滴定法沉淀L-丙氨酸，沉降后的上清溶液循環用于下一批全細胞催化。該工藝的成本效益可與目前工業上 L-丙氨酸的生產相媲美，而且產品L-丙氨酸的光學純度高，非常適合作為藥物前體。該研究結果不僅建立了順丁烯二酸酐生產L-丙氨酸的綠色生產新工藝，而且為多酶級聯催化提供了一種兼顧催化能力和細胞生長負荷的有前途的策略。
周哲敏教授和劉中美教授為該論文的共同通訊作者，生物工程學院19級碩士生崔睿智為該論文第一作者。上述研究工作得到了國際科技合作創新重點項目（2021YFC2100900, 2017YFE0129600）、國家自然科學基金（21878125）等項目的資助。
日期：2021-12-08
