近年來，高溫菌來源的氫化酶由於其良好的熱穩定性受到了越來越多的關注。其中，來源於極端嗜熱古菌Pyrococcus furiosus（最適生長溫度為100℃）的可溶性氫化酶I（SHI），在90℃時半衰期為14小時，在40℃時的半衰期長達208小時，而且SHI在20-100℃的溫度範圍內均有活性，可適用於不同的溫度要求，具有很高的科研及應用價值。當前SHI的主要獲取途徑是在Pyrococcus furiosus中獲取，但含量較低，分離提取過程複雜，酶得率低，而同源重組過表達技術需要的可進行遺傳操作的P. furiosus菌株被專利保護，因此，構建高效的異源表達平臺是十分必要和迫切的。
近日，中國科學院天津工業生物技術研究所體外合成生物學中心研究員遊淳帶領的研究團隊以另一極端嗜熱古菌Thermococcus kodakarensis（最適生長溫度為85℃）為宿主，實現了重組高溫鎳鐵氫化酶PfSHI的異源高效表達。該研究以12-His作為純化標籤，通過一步鎳柱純化即可得到大量高純度的活性重組氫化酶rSHI。利用此方法純化得到的rSHI可與一種含黃素單核苷酸（FMN）的黃遞酶（diaphorase, DI）相偶聯，組建一條新的電子傳遞鏈。該電子傳遞鏈能夠利用氫氣作為還原力，實現輔酶NADH的再生，可成功將丙酮酸完全轉化為乳酸。該研究為低成本製備高溫鎳鐵氫化酶和利用該氫酶進行輔酶再生提供了一個新方法。
該研究得到中科院重點部署項目（ZDRW-ZS-2016-3）、國家自然科學基金（21778073和31800043）的支撐，相關研究成果近日發表在Biotechnology Journal上，天津工生所助理研究員宋雲洪為論文的第一作者。
高溫鎳鐵氫化酶SHI的異源表達及其在輔酶再生中的應用
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