[發明專利]一種酯酶EstC11及其編碼基因和應用

有效

• 申請號: 201810079306.9
• 申請日: 2018-01-26
• 公開（公告）號: CN108285895B
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發明（設計）人: 胡云峰;公顏慧;馬三梅;王永飛;張繼福;張云;孫愛君
• 申請（專利權）人: 中國科學院南海海洋研究所
• 主分類號: C12N9/16
• 分類號: C12N9/16;C12N15/55;C12N15/70;C12N1/21;C12P41/00;C12P7/62;C12R1/19
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 胡素麗;劉明星

本發明公開了一種酯酶EstC11及其編碼基因和應用。本發明從嗜熱芽孢桿菌Bacillus sp.CX01中克隆得到酯酶基因EstC11，其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，全長為717bp，其編碼的酯酶EstC11共包含238個氨基酸，其氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。將酯酶基因EstC11與表達載體pET?28α(+)連接后轉化大腸桿菌BL21(DE3)，培養并誘導表達后，得到了重組酯酶EstC11。酯酶EstC11能催化酯類水解、酯化和/或轉酯化反應，酯酶EstC11作為催化劑通過水解拆分(±)?乙酸蘇合香酯，可制備得到光學純度為98％，得率為39％的R?乙酸蘇合香酯。

技術領域：

本發明屬于生物化工和生物技術領域，具體涉及一種酯酶EstC11及其編碼基因和應用。

背景技術：

酯酶廣泛存在于動物、植物及微生物中，是一類催化水解或形成酯鍵的酶，作用的底物通常是脂肪鏈小于十個碳原子的酯類。酯酶屬于α/β折疊水解酶超家族，催化中心一般由絲氨酸、天冬氨酸/谷氨酸和組氨酸組成，保守序列為絲氨酸附近的五肽(GXSXG)序列。酯酶能催化水解、酯化、轉酯化等多種化學反應，是一種很重要的工業生物催化劑，被廣泛運用于精細化工、洗滌、醫藥、食品、造紙、皮革加工、紡織、廢水處理和飼料工業等領域。從催化特性來看，酯酶具有高度的化學選擇性和立體異構選擇性，且反應不需要輔酶、反應條件溫和、副產物少。在生產應用中的酯酶的另一顯著特點是它能在異相系統(即油-水界面)或有機相中作用。在水相中，酯酶通常催化水解反應，而在有機相中，它卻能催化酯化和轉酯化反應。通過微生物酯酶的生物轉化制備新型藥物中間體或者去除藥物消旋體中的非有效成分，是一種重要的手性技術，有著非常廣闊的應用前景，它可以為合成手性藥物提供新的平臺，為大量制備光學純化合物提供新的方法。酶法選擇性拆分消旋體化合物，具有立體專一性高，副反應少，產率高，產物光學純度好以及反應條件溫和的優點，所以是一種被廣泛認可的拆分方法。

發明內容：

本發明的目的是提供一種新的酯酶EstC11及其編碼基因和應用。

本發明從一株嗜熱芽孢桿菌Bacillus sp.CX01中開發得到一種酯酶EstC11及其編碼基因EstC11，構建了含有酯酶基因EstC11的重組表達載體和基因工程菌，培養基因工程菌后獲得酯酶EstC11，其可應用于拆分(±)-乙酸蘇合香酯。

本發明的第一個目的是提供一種酯酶EstC11，其氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。

本發明的第二個目的是提供一種編碼所述的酯酶EstC11的酯酶基因EstC11。

所述的酯酶基因EstC11的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

本發明還提供一種含有所述的酯酶基因EstC11的重組表達載體。所述的表達載體，優選pET-28α(+)載體。

本發明還提供一種含有所述的酯酶基因EstC11的基因工程菌。所述的基因工程菌，優選大腸桿菌Escherichia coli BL21(DE3)。

本發明的第三個目的是提供所述的酯酶EstC11在催化酯類水解、酯化和/或轉酯化反應中的應用。

優選，所述的應用為酯酶EstC11在拆分(±)-乙酸蘇合香酯制備得到R-乙酸蘇合香酯中的應用。

本發明的第四個目的是提供酯酶EstC11在耐受金屬離子、表面活性劑或有機溶劑環境下進行催化的應用，所述的金屬離子為Mg²⁺、Na⁺、Ca²⁺或Li⁺；所述的表面活性劑為三聚磷酸鈉；所述的有機溶劑為正己烷或異辛烷。