微生物转化底物抑制两相反应体系

来源:微生物转化底物抑制两相反应体系(DNA Lab Space 实验教程)| 编译:DNA Lab Space

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底物一加就掉速?水相浓度刚上去,菌就蔫了。两相体系不是倒点有机溶剂就完事。相比、logP、界面面积、底物分配、产物毒性,任何一项偏了都能把转化率打回原点。下面按从低级错误到进阶疑难,把微生物转化底物抑制的两相体系拆开排查,给出能直接上手的具体参数、判断路径和验证动作。

第一步:快速排查低级错误

1. 相比按投料体积算,没按实际工作体积算。 现象是水相底物浓度总比预期高,解决:重新按V水相:V有机相=1:1到4:1做小试,记录静置分层后的真实两相体积和取样位置。

2. 溶剂没做空白毒性对照。 直接加1% DMSO或2%乙醇,菌体6 h OD600掉30%你还以为底物抑制,解决:做0、0.5%、1%、2%溶剂对照,选不影响24 h转化的最低浓度。

3. 两相混合后pH没复测。 水相设pH 7.0,加有机相后实际跑到6.3,底物电离和分配全变,解决:用50 mM Tris-HCl pH 7.0或磷酸盐pH 6.5-7.5,混合静置后取水相复测pH。

4. 搅拌太猛打稳定乳状液。 取样带油、HPLC峰乱,解决:磁力搅拌降到100-150 rpm,或30°C、0.5 vvm通气,取样前静置2 min只取水相。

教程配图2:微生物转化底物抑制两相反应体系 排查流程示意
▲ 教程配图2:微生物转化底物抑制两相反应体系 排查流程示意

第二步:分维度系统排查

1. 底物分配系数不合适。 现象:水相游离底物仍高于IC50,前2 h快、后面停滞。原理:底物没被有机相储库拉住,水相浓度过高。解决:选logP 3-5的十二烷、邻苯二甲酸二丁酯或油酸甲酯;按底物0.5-20 mM、V水相:V有机相=1:1、30°C、200 rpm平衡30 min,静置取两相HPLC

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