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乙酰乳酸脱羧酶(acetolactate decarboxylase, 简称ALDC, EC 4.1.1.5)是一类可有效地降低啤酒中双乙酰含量,改善啤酒风味的酶类,它可以直接将啤酒发酵过程中产生的双乙酰的前驱物α-乙酰乳酸(α-acetolactate)转化为乙偶姻(acetoin),使其不经过形成不良风味物质双乙酰阶段,加快啤酒成熟(Godtfredsen and Ottesen, 1982),缩短生产周期,提高设备利用率,具有很好的经济和社会效益。
- 乙酰乳酸脱羧酶
- acetolactate decarboxylase
- 4.7左右
- 20~40 kDa
目录
α-乙酰乳酸脱羧酶(α-acetolactate decarboxylase, α-ALDC)是酵母中 2, 3-丁二醇合成途径第二步催化反应的关键酶,也是 α-乙酰乳酸分解代谢流向缬氨酸、亮氨酸的生物合成关键调控点。尽管不同来源的α-乙酰乳酸脱羧酶分子量及理化特性有所不同,但是大多数微生物合成的 α-ALDC 由两个大小相同的亚基组成,分子量约为 20~40 kDa,pI 值为 4.7左右,最适 pH 在 5.0~7.0 之间,最适反应温度约为 40 ℃[1]。
各种细菌来源的α-乙酰乳酸脱羧酶基因同源性差异很大,通过分子生物学软件对GeneBank上的一些序列进行同源性比较:Bacillus subtilis和Coxiella burnetii之间48%;Bacillus subrilis和Bacillus licheniformis之间49%;Bacillus subtilis和Lactococcus lactis之间54%;Coxiella burnetii和Bacilluslicheniformis仅有15%;Coxiella burnetii和Lactococcus lactis之间20%,Bacilluslicheniformis和Lactococcus lactis之间为20%[2]。
对枯草芽饱杆菌α-乙酰乳酸脱羧酶基因alsD分析,其中有5个编码精氨酸的大肠杆菌的稀有密码子:1个CGA密码子,编码第3个氨基酸残基;另外4个AGA密码子分别编码第124、142、170和226位的精氨酸残基。枯草芽抱杆菌α-乙酰乳酸脱羧酶基因alsD是处于一个叫alsSD的操纵子下游的基因。alsSD操纵子约4.5 kb,由als操纵子调节蛋白基因口括尺,乙酞乳酸合成酶基因alsS和a-乙酰乳酸脱羧酶基因alsD串连组成;在aIsR和alsS之间有两个彼此分开的核糖体结合位点(RBS),在alsS和alsD之间有一个核糖体结合位点(RBS),alsD后面串联着该基因的终止子[3]。
在乳酸乳球菌α-乙酰乳酸脱羧酶基因aldB,它是leu-ilv-ald操纵子的第2个基因,编码3种支链链氨基酸(BCAA)残基亮氨酸、异亮氨酸和撷氨酸的合成。该基因在细胞中起到双重作用①催化乙偶姻途径的第二步反应。②控制亮氨酸和撷氨酸合成过程中α-乙酰乳酸池。它转录可以从Ieu基因和ilv基因的启动子(P1和P2)开始,或者从自身启动子(P3)开始[4]。
筛选了Leuconostoc oenos的基因组文库,得到了编码α-乙酰乳酸脱羧酶基因的alsD基因,该基因翻译为239个氨基酸残基。研究表明筛选到的片断转录为alsS和alsD基因,表明这两个基因位于同一个操纵子中[2]。
可以推测α-乙酰乳酸脱羧酶基因在微生物的基因组可能有相同或者相似的组织形式。