生物转化法应用重组谷氨酸脱羧酶合成γ-氨基丁酸的开题报告.docx

生物转化法应用重组谷氨酸脱羧酶合成γ-氨基丁酸的开题报告

一、选题的背景和意义

γ-氨基丁酸（Gamma-Aminobutyricacid，GABA）是一种重要的神经递质，在人类身体中具有许多生理作用，如镇静、抗惊厥、降血压、抑制肝脏贮存脂肪、增强体能等。因此，GABA被广泛地应用于食品、保健品、药品等领域。目前，主要的合成方法是通过化学合成或微生物发酵来生产GABA，但这些方法存在着许多弊端，如化学合成会产生副反应和化学污染，而微生物发酵的成本又相对较高。

生物转化法是一种环保、低成本和高效率的合成GABA的新方法。该方法是利用生物催化剂（酶）将谷氨酸转化为GABA。其中最重要的酶是谷氨酸脱羧酶（GADC），它能够催化谷氨酸转化为GABA。由于GADC的催化效率低，目前已经有研究人员对GADC进行了改良，如通过基因工程技术对GADC进行了改造，使其催化效率得到了提高。因此，通过生物转化法合成GABA已经成为研究的热点之一。

二、研究目的和内容

本研究旨在利用生物转化法合成GABA，重点研究应用重组谷氨酸脱羧酶来合成GABA的方法，包括以下内容：

1.谷氨酸脱羧酶的基本性质和催化机理的研究；

2.基于谷氨酸脱羧酶的生物转化法的优化研究，包括酶反应条件的优化、酶的重组表达和纯化技术的优化以及基于酶催化反应的工程应用研究等；

3.利用基于谷氨酸脱羧酶的生物转化法在不同生物体中合成GABA的研究，包括大肠杆菌、酵母菌等；

4.对合成的GABA进行分离纯化和结构鉴定研究。

三、研究意义

本研究的意义在于：

1.开发一种新的、高效的、低成本的生物转化法合成GABA的方法，为GABA的生产提供了一种新途径；

2.通过研究谷氨酸脱羧酶的基本性质和催化机理，深入了解酶的功能机制，为更好地改良GADC提供基础；

3.通过对GADC的重组表达与纯化技术的优化研究，提升GADC的催化效率，并快速地得到高纯度和大量的GABA；

4.通过在不同生物体中合成GABA的研究，拓展了GABA的来源，为其应用提供了更多选择。

综上所述，本研究的成果有望为GABA的生产提供一种新的、高效的方法，并在酶工程领域中有着重要的应用价值。