[發(fā)明專利]一種基于肌紅蛋白突變體的染料靛藍(lán)的生物制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201810708753.6 | 申請日： | 2018-07-02 |
| 公開（公告）號： | CN108752469B | 公開（公告）日： | 2021-05-18 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 林英武;劉海嘯;高淑琴;成慧敏 | 申請（專利權(quán)）人： | 南華大學(xué) |
| 主分類號： | C07K14/805 | 分類號： | C07K14/805;C12N15/12;C12P17/16 |
| 代理公司： | 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227 | 代理人： | 張柳;趙青朵 |
| 地址： | 421001 湖*** | 國省代碼： | 湖南;43 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 基于 肌紅蛋白 突變體 染料 靛藍(lán) 生物 制備 方法 | ||
本發(fā)明涉及生物催化領(lǐng)域，特別涉及一種肌紅蛋白突變體及其在生物制備靛藍(lán)中的應(yīng)用。本發(fā)明利用突變體蛋白F43Y Mb做催化劑，催化吲哚與過氧化氫的反應(yīng)。實驗結(jié)果表明，F(xiàn)43Y Mb具有單加氧酶活性，能在過氧化氫存在的條件下，不需要其他輔基，在37℃水浴環(huán)境下催化吲哚合成靛藍(lán)，產(chǎn)率高達(dá)54％。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及生物催化領(lǐng)域，特別涉及一種肌紅蛋白突變體及其在生物制備染料靛藍(lán)中的應(yīng)用。
背景技術(shù)
靛藍(lán)，又名食品藍(lán)1號、食用青色2號、食用藍(lán)、酸性靛藍(lán)、硬化靛藍(lán)，為水溶性非偶氮類著色劑。化學(xué)名稱3,3′-二氧-2,2′-聯(lián)吲哚基-5,5′-二磺酸二鈉鹽，分子式C16H8N2Na2O8S2，相對分子質(zhì)量466.36。靛藍(lán)類色素是人類所知最古老的色素之一，廣泛用于食品、醫(yī)藥和印染工業(yè)。
靛藍(lán)作為織物染料的應(yīng)用至少可追溯到公元前2500年。古埃及木乃伊穿著的一些服裝和我國馬王堆出土的藍(lán)色麻織物等都是由靛藍(lán)所染成的,我國瑤族的一支因其生產(chǎn)和使用靛藍(lán)染布的技術(shù)獨特而得名藍(lán)靛瑤。在食品工業(yè)中,靛藍(lán)以其磺酸鈉鹽或其鋁化的形式等用作食用色素,我國稱之為亮藍(lán)和亮藍(lán)鋁淀，在美國等以其磺酸鈉鹽形式為主，被稱之為靛藍(lán)素。
靛藍(lán)是一種古老的染料，最初是從植物中提取，后來發(fā)展為化學(xué)合成制備。植物提取的方法為：將靛葉堆積，經(jīng)常澆水，使其發(fā)酵2～3個月，成為黑色土塊狀。用臼搗實后稱為球靛，含靛藍(lán)色素2％～10％。球靛中拌入木灰、石灰及麩皮，再加水拌和，加熱至30～40℃，暴露在空氣中，成為藍(lán)色不溶性靛藍(lán)，收率低。化學(xué)合成制備靛藍(lán)的方法污染環(huán)境且有潛在的致癌風(fēng)險，20世紀(jì)末開始，靛藍(lán)的研究開始生物合成制備。
細(xì)胞色素P450是一種血紅素蛋白酶，廣泛存在于動植物以及微生物體內(nèi)。它可以催化多種化學(xué)反應(yīng)，被認(rèn)為是最為全面的生物催化劑。近年來，研究發(fā)現(xiàn)細(xì)胞色素P450對吲哚及其衍生物的代謝產(chǎn)物之一為靛藍(lán)。但是，P450酶的產(chǎn)量較低。經(jīng)過繁雜的分離、提純過程，酶的活性損失較多，而且P450酶系是一類NADPH依賴酶，而此輔酶價格昂貴。
因此，提供一種靛藍(lán)的制備方法具有重要的現(xiàn)實意義。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種基于肌紅蛋白突變體的簡易高效的染料靛藍(lán)的生物制備方法。本發(fā)明提供的F43Y Mb具有單加氧酶活性，能在過氧化氫存在的條件下，不需要其他輔基，在37℃水浴環(huán)境下催化吲哚合成靛藍(lán)，產(chǎn)率高達(dá)54％。
為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：
本發(fā)明提供了肌紅蛋白突變體，其具有(Ⅰ)、(Ⅱ)或(Ⅲ)所示的氨基酸序列中任意一個：
(Ⅰ)、將肌紅蛋白的血紅素活性中心第43位的苯丙氨酸用酪氨酸取代后的序列；
(Ⅱ)、與如(Ⅰ)所述的氨基酸序列具有至少80％同源性的序列；
(Ⅲ)、如(Ⅰ)所述的氨基酸序列經(jīng)修飾、取代、缺失或添加一個或幾個氨基酸獲得的氨基酸序列；
(IV)、由編碼如(Ⅰ)所述的氨基酸序列的核苷酸序列或其互補(bǔ)序列或因遺傳密碼的簡并性而與如(Ⅰ)所述的氨基酸序列的核苷酸序列或其互補(bǔ)序列的核苷酸序列不同的序列編碼的氨基酸序列；
(V)、與(Ⅰ)～(IV)任一項所述序列具有相同功能性片段或功能性變體的氨基酸序列。
肌紅蛋白(Mb)常作為血紅素蛋白質(zhì)分子設(shè)計骨架，它具有分子量小、穩(wěn)定性高等特點，易獲得高純度蛋白和晶體結(jié)構(gòu)等。以Mb為模板，通過設(shè)計調(diào)控血紅素活性中心微環(huán)境，可設(shè)計獲得各種人工蛋白酶。
基于基因工程和蛋白質(zhì)工程技術(shù)的發(fā)展，運用定點突變技術(shù)可以研究特定氨基酸殘基在蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)、功能和性質(zhì)中的作用。
該專利技術(shù)資料僅供研究查看技術(shù)是否侵權(quán)等信息，商用須獲得專利權(quán)人授權(quán)。該專利全部權(quán)利屬于南華大學(xué)，未經(jīng)南華大學(xué)許可，擅自商用是侵權(quán)行為。如果您想購買此專利、獲得商業(yè)授權(quán)和技術(shù)合作，請聯(lián)系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/201810708753.6/2.html，轉(zhuǎn)載請聲明來源鉆瓜專利網(wǎng)。
- 上一篇：傷口噴劑
- 下一篇：一種抗鯉皰疹病毒II型ORF72的卵黃抗體及其制備方法
