[發明專利]7α-羥基類固醇脫氫酶及其編碼基因與應用

有效

• 申請號: 201711364819.6
• 申請日: 2017-12-18
• 公開（公告）號: CN108034643B
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 王伯初;季順林;唐士金;祝連彩;婁德帥;譚君
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: C12N9/04
• 分類號: C12N9/04;C12N15/53;C12N15/63;C12P33/02;C12P7/62
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 呂小琴

本發明公開了7α?羥基類固醇脫氫酶及其編碼基因與應用。本發明所提供的7α?羥基類固醇脫氫酶其氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示，還公開了所述的7α?羥基類固醇脫氫酶的基因的核苷酸序列SEQ ID NO.2所示。該7α?羥基類固醇脫氫酶能夠催化底物牛磺膽酸(TCA)生成牛磺7?酮膽酸(T7K?CA)、催化底物甘氨膽酸(GCA)生成甘氨7?酮膽酸(G7K?CA)、催化底物牛磺鵝去氧膽酸(TCDCA)生成牛磺7?酮石膽酸(T7K?LCA)、催化底物甘氨鵝去氧膽酸(GCDCA)生成甘氨7?酮石膽酸(G7K?LCA)、催化底物苯甲酰甲酸乙酯(Ethyl benzoylformate，EB)生成苯甲醇甲酸乙酯(Ethyl 2?hydroxy?2?phenylacetate)，并且具有更好的催化活性，對TCDCA、GCDCA、EB的催化活性分別為撒丁島梭菌7α?HSDH的10倍、5倍、3倍，具有很大的工業應用價值。

技術領域

本發明涉及生物技術領域，特別涉及7α-羥基類固醇脫氫酶及其編碼基因與應用。

背景技術

羰基的不對稱還原一直是化學反應研究的熱點之一。雖然目前化學方法已經取得了一定的成果，但是化學方法往往存在催化劑種類和數目有限、立體選擇性不高、輔助試劑昂貴且不易回收等缺點。而酶促反應不僅具有高效性、化學選擇性、區域選擇性還具有高度的立體選擇性。羥基類固醇脫氫酶(Hydroxysteroid dehydrogenase，HSDH)介導的酶促反應具有相對嚴格的立體選擇性和“不”嚴格的底物特異性。例如，早在二十世紀八十年代初科學家就已經開始嘗試利用微生物產生的7α-、7β-HSDH聯合差向異構轉化鵝去氧膽酸(Chenodeoxycholic acid，CDCA)合成熊去氧膽酸(Ursodesoxycholic acid，UDCA)。而游離酶還可以催化結合態膽汁酸——牛磺鵝去氧膽酸(Taurochenodeoxycholic acid，TCDCA)轉化為牛磺熊去氧膽酸(Tauroursodeoxycholic acid，TUDCA)。

HSDH的底物不僅僅局限在甾體類化合物，文獻報道HSDH還可以催化烷基取代單環酮類、二環酮類等物質的羰基不對稱還原。HSDH所具有的優秀催化品質決定了其在生物轉化領域具有較大應用潛力。近年來，科研人員逐漸認識到了7α-、7β-HSDH在生物轉化領域所具有的巨大應用潛力。目前，GenBank中登記的功能已經確認的7α-HSDH共有5個，它們分別來自于Bacteroides fragilis、Clostridium scindens、Clostridium sordellii、Clostridium absonum和Escherichia coli；來自Clostridium absonum和Collinsellaaerofaciens的7β-HSDH基因也已經成功被克隆。

酶的活性和熱穩定性是決定能否投入工業生產的重要參數，現有的羥基類固醇脫氫酶的活性和穩定性還不能同時滿足工業生產的需求，因此，需要進一步尋找和開發新的適用于工業大規模生產的羥基類固醇脫氫酶。

發明內容

為了彌補以上領域的不足，本發明提供一種新的7α-羥基類固醇脫氫酶。

本發明所提供的7α-羥基類固醇脫氫酶，為如下(1)或(2)所示：

(1)SEQ ID No.1所示的蛋白；

(2)將SEQ ID No.1所示的氨基酸序列經過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且功能相同的蛋白。