背景及概述[1]
酪胺又名对羟基苯乙胺在自然界中存在于一些寄生树及腐败的动物组织中。酪胺在医疗上具有收缩子宫、收缩末梢神经及升高血压的生理作用，可用作治疗偏头痛和诊断嗜铬细胞瘤的药物；应用于生化试剂、有机化工及医药中间体，目前主要用于制备降血脂药物苯扎贝特。现有报导的技术基本为化学合成法，如苯乙腈法、茴香醛法、对羟基苯甲醛法、苯酚法，这些方法普遍有步骤多、对环境污染大的缺点；同时还有酪氨酸热解脱羧法，该法优势是步骤少，但是反应温度高，对设备要求高；目前有专利指出140～170°C即可热解，对于工业化生产来说也有相当难度。酪氨酸脱羧酶能以L-酪氨酸为底物脱羧生成酪胺。酪氨酸脱羧酶(Tyrosinedecarboxylase，EC4.1.1.25，TDC)，是一种5'-磷酸吡哆醛(PLP)依赖型脱羧酶，该酶以L-酪氨酸为底物，脱羧后产生酪胺。酪氨酸脱羧酶的来源有很多，有微生物、植物和动物以及昆虫，研究显示微生物来源的酪氨酸脱羧酶酶活明显高于其他来源的脱羧酶。
应用[1]
利用酪氨酸脱羧酶(Tyrosinedecarboxylase，TDC；EC4.1.1.25)催化L-酪氨酸脱羧生成酪胺：
酪氨酸脱羧酶工程菌的构建[2]
由于Lb.brevisCGMCCNO.1306与基因组序列已知的Lb.brevisATCC367同源性为99%，因此根据Lb.brevisATCC367核酸序列(GeneBank登录号：CP000416.1)来设计引物，进行Lb.brevisCGMCCNO.1306TDC基因的扩增，上游引物：5′-ATATGGCTAGCATGGAAAAAAGTAATCGCTCA-3′，下游引物：5′-GCCGCACTCGAGTTAAACATTTTCCTTTTGATTAACC-3′，下划线部分分别为限制性内切酶NheI和XhoI的酶切位点。提取L.brevisCGMCC1306基因组DNA，通过PCR扩增获得TDC基因片段，PCR程序：94℃，5min；(94℃，1min；50℃，40s；72℃，2min)×32；72℃，10min。将PCR产物和表达载体pET21a(+)用NheI/XhoI双酶切后，用T4DNA连接酶进行连接，构建重组质粒pET21a-tdc。将pET21a-tdc质粒转化大肠杆菌Origami(DE3)和BL21(DE3)plysS感受态细胞，得到重组菌Origami(DE3)-pET21b-tdc和BL21(DE3)plysS-pET21b-tdc。
酪氨酸脱羧酶工程菌的培养[2]
挑取Origami(DE3)-pET21b-tdc单克隆菌体接入5mL含Amp(100μg/mL)、Kan(50μg/mL)的LB液体培养基中，37℃、200r/min振荡培养过夜。将种子液以2%接种量接种到含Amp(100μg/mL)、Kan(50μg/mL)的LB培养基，于37℃、200r/min的条件下培养，当OD600在0.6~0.8时加入IPTG，使IPTG终浓度为0.5mmol/L，28℃、150r/min诱导培养6h。当对BL21(DE3)plysS-pET21b-tdc进行培养时，抗生素为Amp(100μg/mL)和Cm(30μg/mL)。
制备[1]
有研究以pET28a为载体在宿主细胞E．coliBL21(DE3)中重组表达了短乳杆菌来源的酪氨酸脱羧酶，酪氨酸脱羧酶重组表达成功；酪氨酸脱羧酶反应条件为50℃，pH=5.5；但考虑到长时间温度过高对酶活会有影响，所以选取40℃为宜。10mL0.2mol/L醋酸缓冲液中0.9g的酪氨酸与0.1g的菌体细胞反应7h，L-酪氨酸摩尔转化率达99%以上。
主要参考资料
[1] 重组酪氨酸脱羧酶酶学性质
[2] 透性化酪氨酸脱羧酶工程菌制备酪胺的研究