大肠杆菌表达优化rFMO3：黄素单加氧酶的高效纯化与应用

本文主要探讨了密码子优化的黄素单加氧酶rFMO3在大肠杆菌（Escherichia coli）中的表达和纯化技术。这项研究由韩杨、李玉、王宁鹤和路福平等人合作完成，他们的研究背景涵盖了应用微生物与酶工程这一领域，特别是针对博士点基金优先发展领域的支持（基金编号：20121208130001）。 黄素单加氧酶rFMO3是一种来源于家兔微粒体的酶，它在生物体内具有重要的功能，能催化脱氧蒜氨酸硫（S-allyl-L-cysteine, SAC）的氧化反应，生成蒜氨酸，这是大蒜中活性成分大蒜辣素的前体物质。为了提高在大肠杆菌中的表达效率，研究人员对rFMO3基因进行了密码子优化，这是一种生物工程技术，旨在选择细菌更偏好的密码子，从而增强目标蛋白质在宿主细胞内的合成和翻译。 实验结果显示，经过优化的rFMO3基因在大肠杆菌中的表达表现出高度的可溶性，最佳的表达条件是在IPTG浓度为0.05mmol/L（异丙基硫代半乳糖苷，一种常用的诱导剂）、诱导时间为14小时以及15℃的温度下。通过采用HisTrapFFCrude亲和柱纯化方法，成功地将大部分的rFMO3蛋白纯化出来，证明了这种纯化策略的有效性和专一性，即该蛋白具有特异性催化脱氧蒜氨酸转化为蒜氨酸的能力。 本研究不仅揭示了密码子优化在大肠杆菌表达外源酶中的应用，也为后续的大蒜辣素生产提供了可能的生物工程技术路线，对于微生物代谢工程、食品工业以及药物研发等领域具有实际价值。此外，作者提供的详细实验步骤和数据，对于相关领域的科研人员来说，是一篇重要的首发论文，可供参考和进一步的研究。