
技术摘要:
本发明提供一种包含果糖‑6‑磷酸‑4‑差向异构酶的用于制备塔格糖的组合物,以及利用其制备塔格糖的方法。
背景技术:
常规的塔格糖制备方法包括使用半乳糖作为主要原料的化学方法(催化反应)和 生物方法(异构化酶反应)(参见韩国专利号10-0964091)。然而,在已知的制备方法中,作为 主要原料的半乳糖的基础原料为乳糖,而乳糖的价格不稳定,其取决于全球市场上生乳和 乳糖的产量、供应和需求量等。因此,其稳定供应受到限制。为了克服常规的塔格糖制备方 法中的此种问题,已有报告利用己糖醛酸C4-差向异构酶(hexuronate C4-epimerase)从低 价且供应稳定的果糖(D-f ruc tose)制备塔格糖的方法(2011 .Appl Biochem Biotechnol .163:444-451;韩国专利号10-1550796),但是其存在异构化反应的转化率 (conversion ratio)较低的局限。 已知塔格糖-二磷酸醛缩酶(tagatose-bisphosphate aldolase:EC 4.1.2.40)可 如下述[反应式1]所示,以D-塔格糖1,6-二磷酸(D-tagatose1,6-bisphosphate)为底物产 生磷酸甘油酮(glycerone phosphate)和D-甘油醛3-二磷酸(D-glyceraldehyde 3- diphosphate),并参与半乳糖代谢。然而,并无关于所述塔格糖-二磷酸醛缩酶是否具有制 备将果糖-6-磷酸转化成塔格糖-6-磷酸的活性的研究。 [反应式1]D-塔格糖1,6-二磷酸<=>磷酸甘油酮 D-甘油醛3-二磷酸 在此背景下,本发明的发明人进行了广泛的研究以开发可用于制备塔格糖的酶, 结果,他们发现塔格糖-二磷酸醛缩酶(EC 4.1 .2.40)具有将葡萄糖-6-磷酸(glucose-6- phosphate)转化为塔格糖-6-磷酸的功能,从而完成本发明。 因此,可以葡萄糖或淀粉为原料,依次制备葡萄糖-1-磷酸和葡萄糖-6-磷酸 (glucose-6-phosphate),然后利用本发明的塔格糖-二磷酸醛缩酶将葡萄糖-6-磷酸转化 为塔格糖-6-磷酸(tagatose-6-phosphate),利用进行不可逆的反应路径的塔格糖-6-磷酸 磷酸酶(tagatose-6-phosphate phosphatase)制备塔格糖,并且可显著提高自葡萄糖或淀 粉向塔格糖的转化率。
技术实现要素:
本发明的一目的在于提供一种用于制备塔格糖-6-磷酸的组合物,其包含塔格糖- 二磷酸醛缩酶、表达所述塔格糖-二磷酸醛缩酶的微生物或所述微生物的培养物。 本发明的另一目的在于提供一种用于制备塔格糖的组合物,其包含塔格糖-二磷 酸醛缩酶、表达所述塔格糖-二磷酸醛缩酶的微生物或所述微生物的培养物;以及塔格糖- 6-磷酸磷酸酶、表达所述塔格糖-6-磷酸磷酸酶的微生物或所述微生物的培养物。 本发明的另一目的在于提供一种制备塔格糖的方法,其包括使果糖-6-磷酸与塔 格糖-二磷酸醛缩酶、表达所述塔格糖-二磷酸醛缩酶的微生物或所述微生物的培养物接 4 CN 111601888 A 说 明 书 2/24 页 触,来将果糖-6-磷酸转化成塔格糖-6-磷酸,其中所述方法可进一步包括使塔格糖-6-磷酸 与塔格糖-6-磷酸磷酸酶、表达所述塔格糖-6-磷酸磷酸酶的微生物或所述微生物的培养物 接触,来将塔格糖-6-磷酸转化为塔格糖。 本发明的其他目的和优势将借由以下详细说明和随附的权利要求与附图进行详 细阐明。本说明书中未描述的内容可由本领域或相似领域的技术人员充分认知、推导,因而 省略其说明。 附图说明 图1a-1d为HPLC层析结果,显示本发明一实施方案中的塔格糖-二磷酸醛缩酶(CJ_ KO_F6P4E、CJ_RM_F6P4E、CJ_RP_F6P4E和CJ_LP_F6P4E)具有果糖-6-磷酸-4-差向异构酶的 活性。 图2a和2b为HPLC层析结果,显示在本发明一实施方案中,用塔格糖-二磷酸醛缩酶 (CJ_KO_F6P4E和CJ_RP_F6P4E)和塔格糖-6-磷酸磷酸酶(CJ_T4)处理塔格糖-6-磷酸,将果 糖-6-磷酸转化为塔格糖。 图3为HPLC层析结果,显示本发明一实施方案中的酶T4具有塔格糖-6-磷酸磷酸酶 的活性。 图4为蛋白凝胶电泳(SDS-PAGE)的结果,以分析本发明一实施方案中用于自淀粉、 蔗糖或葡萄糖制备塔格糖的反应路径中的酶的分子量,其中M代表蛋白大小标准品(size marker,Bio-RAD,美国)。 图5为HPLC层析结果,显示本发明一实施方案中制备的酶TD1(CJ_TD1_F6P4E)具有 果糖-6-磷酸4-差向异构酶的活性。 图6为HPLC层析结果,显示当同时添加参与自麦芽糊精制备塔格糖的反应路径的 所有酶时,由复合酶反应生成塔格糖,其中将TD1(CJ_TD1_F6P4E)用作塔格糖-二磷酸醛缩 酶。