[發明專利]一種硒修飾谷氨酰胺轉氨酶的制備方法

在審

• 申請號: 201810006873.1
• 申請日: 2018-01-04
• 公開（公告）號: CN108220265A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 朱圣柯;朱彤
• 申請（專利權）人: 上海青瑞食品科技有限公司
• 主分類號: C12N9/10
• 分類號: C12N9/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種硒修飾谷氨酰胺轉氨酶的制備方法，在產谷氨酰胺轉氨酶的菌株培養過程中添加含硒物質。本發明提供的硒修飾谷氨酰胺轉氨酶的制備方法，便于操作和控制，工藝簡單，容易實現大規模工業化生產。并且谷氨酰胺轉氨酶已經廣泛應用于食品、化妝品等領域，本發明得到的硒修飾谷氨酰胺轉氨酶不僅保留了原有的催化功能，而且能夠滿足人體對硒元素的需求，增強人體免疫力，減少多種疾病甚至癌癥的發病率和死亡率。同時，本發明首次將硒和酶結合起來，通過原核生物自組裝過程完成了有機硒的富集，在植物富硒、真菌微生物富硒、真核微生物富硒的基礎上，拓展了原核生物富硒的方法，為無機硒向有機硒的轉化提供了新途徑。

技術領域

本發明涉及一種谷氨酰胺轉氨酶的制備方法，特別是一種硒修飾谷氨酰胺轉氨酶的制備方法。

背景技術

谷氨酰胺轉氨酶(Transglutaminase，簡稱TGase，EC2.3.2.13)是一種催化酰基轉移反應的酶。它具有多種催化功能，不僅可以使蛋白質分子內、分子間交聯，而且可以水解蛋白質分子內的谷氨酰胺，從而改變蛋白質本身及其所附著細胞和組織的結構，提高蛋白質的營養價值，被譽為“21世紀超級粘合劑”。

TGase廣泛分布于各種生物體內，如哺乳動物的血液、肝臟、表皮層中，魚類的肌肉組織及豌豆和羽扇豆的種子等。植物來源的TGase不僅來源少，而且分離純化復雜，導致該酶價格昂貴；而動物來源的TG具有鈣離子依賴性，大大限制了它在工業上的應用。與此相比，微生物來源的TG(microbial transglutaminase,簡稱MTG)不僅具有非鈣離子依賴性、底物特異性強且催化效率高等優點，而且生產周期短，分離純化工業簡單，成本低，因此被廣泛用于大規模工業化生產。MTG的商業化發酵生產最先由日本味之素公司在輪枝鏈霉菌Streptomyces mobaraensis S-1182中分離得到，自此之后，科研人員從鏈霉菌屬(Streptomyces spp.)和芽孢桿菌屬(Bacillus spp.)等多種微生物中也陸續發現了MTG的存在。目前工業生產得到MTG的分子量在40000左右，球形構型，單聚鏈，由331個氨基酸構成，活性中心包括6～7個半胱氨酸殘基。

硒是人體內一種非常重要的抗氧化劑——谷胱甘肽過氧化物酶的催化中心，這種酶能夠有效抵御細胞膜的過氧化損傷，防止自由基和過氧化物過量地生產和累積。硒不僅可以預防和治療克山病、大骨節病、白內障和心血管等疾病，而且能夠清除自由基，阻斷自由基參與癌變的進程，有效地降低致癌物誘發的多種DNA損傷，明顯減少癌癥的發病率和死亡率。

我國有七成地區缺硒，成年人硒的日攝取量僅為30μg/g左右(成年人日需硒量約為200～250μg/g)。而且硒不能在人體內生物合成，必須從體外攝入。無機硒強化劑的吸收和利用不是很理想，其生物有效性低，毒性較大，中毒量與需要量之間范圍小，因而被嚴格限制其使用量。同無機硒強化劑相比，生物有機硒易被人體吸收利用，不易發生中毒，無毒副作用，安全性高。針對人體缺硒的狀況，富含有機硒產品的研發和生產已受到人們的廣泛關注。

發明內容

為了獲得人體可吸收的有機硒，生物富硒是優良的途徑。生物富硒具體為：硒元素在生物代謝過程中取代含硫氨基酸中的硫元素形成硒代氨基酸，從而實現無機硒到有機硒的轉化。

本發明提供一種硒修飾谷氨酰胺轉氨酶的制備方法，通過在茂原鏈霉菌和吸水鏈霉菌等原核生物培養過程中添加含硒物質，將MTG活性中心半胱氨酸殘基(SH-)中的S元素由同族的Se取代，形成SeH-，從而實現無機硒向有機硒的轉化。本發明提供的技術方案如下：

一種硒修飾谷氨酰胺轉氨酶的制備方法，在產谷氨酰胺轉氨酶的菌株培養過程中添加含硒物質。

進一步的，所述產谷氨酰胺轉氨酶的菌株包括茂原鏈輪絲菌、吸水鏈霉菌及經過基因工程改造的細菌、放線菌、霉菌和酵母。

優選的，所述產谷氨酰胺轉氨酶的菌株是茂原鏈輪絲菌和吸水鏈霉菌。