[發明專利]一組亮氨酸脫氫酶及其編碼基因和應用有效

申請號：	201510977429.0	申請日：	2015-12-23
公開（公告）號：	CN106906190B	公開（公告）日：	2019-10-18
發明（設計）人：	唐雙焱;吳哲;朱琳	申請（專利權）人：	中國科學院微生物研究所
主分類號：	C12N9/06	分類號：	C12N9/06;C12N15/53;C07K19/00;C12N15/70;C12N1/21;C12P13/06;C12R1/19
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摘要：
搜索關鍵詞：	一組亮氨酸脫氫酶及其編碼基因應用
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【說明書】：

本發明公開了一組亮氨酸脫氫酶及其編碼基因和應用。本發明首先提供了一組突變體蛋白，為如下(a1)至(a8)中的任意一種：(a1)突變體蛋白3，如序列5所示；(a2)突變體蛋白11，如序列7所示；(a3)突變體蛋白14，如序列9所示；(a4)突變體蛋白15，如序列11所示；(a5)突變體蛋白19，如序列13所示；(a6)突變體蛋白20，如序列15所示；(a7)突變體蛋白25，如序列17所示；(a8)突變體蛋白26，如序列19所示。本發明提供的突變體蛋白，催化效率顯著高于現有的亮氨酸脫氫酶，TMP消耗率＝99％時的反應時間短于現有的亮氨酸脫氫酶，特別是突變體蛋白3。本發明對于L?叔亮氨酸的生產具有重大的應用價值，將產生非常可觀的經濟效益。

技術領域

本發明涉及一組亮氨酸脫氫酶及其編碼基因和應用。

背景技術

L-叔亮氨酸是一種具有廣泛應用前景的手性非蛋白質源氨基酸，可應用于不對稱合成以及手性藥物合成等。隨著L-叔亮氨酸應用領域的不斷研究，用亮氨酸脫氫酶來生產L-叔亮氨酸的研究一直沒有中斷過。為了提高L-叔亮氨酸的生產效率，降低生產成本，我國已在此方面進行了大量的研究，但是對于工業用酶的改造還存在許多尚待完善的地方。因此，加速工業用L-叔亮氨酸生產酶系已勢在必行。

在L-叔亮氨酸的工業化生物合成過程中涉及到兩種酶：亮氨酸脫氫酶和NADH輔酶再生酶。NADH再生酶可以選擇甲酸脫氫酶或者葡萄糖脫氫酶。亮氨酸脫氫酶(leucinedehydrogenase，簡稱LeuDH)是L-叔亮氨酸生產的關鍵酶，工業上使用的亮氨酸脫氫酶多來源于芽胞桿菌。

酶法生產L-叔亮氨酸，產品的生產效率取決于亮氨酸脫氫酶轉化底物三甲基丙酮酸的速度。三甲基丙酮酸是亮氨酸脫氫酶的底物之一，天然的亮氨酸脫氫酶對三甲基丙酮酸的催化能力低于亮氨酸脫氫酶的天然底物α-酮異己酸。并且三甲基丙酮酸對亮氨酸脫氫酶有毒害作用，高濃度的底物會影響L-叔亮氨酸的轉化效率。

發明內容

本發明的目的是提供一組亮氨酸脫氫酶及其編碼基因和應用。

本發明首先提供了一組突變體蛋白，為如下(a1)至(a30)中的任意一種：

(a1)突變體蛋白3，其氨基酸序列如序列表的序列5所示；

(a2)突變體蛋白11，其氨基酸序列如序列表的序列7所示；

(a3)突變體蛋白14，其氨基酸序列如序列表的序列9所示；

(a4)突變體蛋白15，其氨基酸序列如序列表的序列11所示；

(a5)突變體蛋白19，其氨基酸序列如序列表的序列13所示；

(a6)突變體蛋白20，其氨基酸序列如序列表的序列15所示；

(a7)突變體蛋白25，其氨基酸序列如序列表的序列17所示；