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Characterization of an aldo-keto reductase from Thermotoga maritima with high thermostability and a broad substrate spectrum.

Published date 2013 Jan 22

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Characterization of an aldo-keto reductase from Thermotoga maritima with high thermostability and a broad substrate spectrum.

高い耐熱性と幅広い基質スペクトルによるThermotoga maritimaからのアルド-keto還元酵素の特徴描写。

Published date

2013-01-22

Author

Yuan-Hui Ma, Dan-Qing Lv, Shuo Zhou, Dun-Yue Lai, Zhen-Ming Chen

Affiliation

Lab of Biocatalysis, Hangzhou Normal University, 402-Building D, 1378 West Wenyi Road, Hangzhou 311121, China.

Abstract

A novel aldo-keto reductase gene, Tm1743, from Thermotoga maritima was overexpressed in Escherichia coli. The enzyme displayed the highest activity at 90 °C and at pH 9. It retained 63 % of its activity after 15 h at 85 °C. The enzyme also could tolerate (up to 10 % v/v) acetonitrile, ethanol and 2-propanol with slightly increased activities. Methanol, DMSO and acetone decreased activity slightly. Furthermore, Tm1743 exhibited broad substrate specificity towards various keto esters, ketones and aldehydes, with relative activities ranging from 2 to 460 % compared to the control. Its optimum substrate, 2,2,2-trifluoroacetophenone, was asymmetrically reduced in a coupled NADPH-regeneration system with an enantioselectivity of 99.8 % and a conversion of 98 %.

 

Thermotoga maritimaからの新しいアルド-keto還元酵素遺伝子(Tm1743)は、大腸菌で過剰発現した。
酵素は、90℃で、そして、pH 9で最も高い活性を示した。
15時間酵素がわずかにさらなる活動でアセトニトリル、エタノールと2-プロパノールを許容することもできた(最高10%のv/v)あと、それは活性の63%を保持した85°C.で。
メタノール、DMSOとアセトンは、わずかに活性を減少させた。
さらにまた、制御と比較して2から460%の範囲になっている相対的な活動で、Tm1743はさまざまなketoエステル、ケトン類とアルデヒドの方へ広い基質特異性を示した。
その至適基質(2,2,2-トリフルオロアセトフェノン)は、99.8%のエナンチオ選択性と98%の転換で連結NADPH-再生システムで、非対称的に還元された。


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