嗜热菌源耐热HAD磷酸酶TmHAD的鉴定及其在葡萄糖胺绿色合成中的应用

【编辑推荐】来自中国科学院天津工业生物技术研究所的研究团队，针对传统葡萄糖胺(GlcN)生产存在的环境危害和效率瓶颈，从嗜热菌Thermophilibacter mediterraneus中挖掘出新型耐热HAD磷酸酶TmHAD。该酶对GlcN6P展现27.6倍于G6P的特异性，在45°C半衰期达6.6小时，整合至体外合成酶系统(ivSEB)后实现麦芽糊精到GlcN的44.5%摩尔收率，为绿色制造提供新方案。

　　

科研人员从地中海嗜热菌(Thermophilibacter mediterraneus)中淘金般发掘出一种耐热型HAD磷酸酶TmHAD，这家伙堪称"精准剪刀手"——对葡萄糖胺-6-磷酸(GlcN6P)的切割效率比处理葡萄糖-6-磷酸(G6P)高出27.6倍，遇到果糖-6-磷酸(F6P)更是"挑食"到活性相差138倍。这个需要镁离子(Mg²⁺)当助手的酶能在45°C高温下稳定工作6.6小时，就像装了"耐热小马达"。

研究团队将其编入四步舞曲般的体外合成酶系统(ivSEB)：先给麦芽糊精"挂上"磷酸基团，再异构化变魔术，接着氨基化改造，最后让TmHAD精准切除磷酸基团。这套组合拳成功打出44.5%的葡萄糖胺(GlcN)产率，比传统甲壳动物酸解法更环保，比微生物发酵法少了"代谢包袱"。这项发表于专利(202510750331.5)的技术，为"无壳化"生产关节保健品开辟了新赛道。