[發明專利]一種α-1;2-巖藻糖基轉移酶及其在奶粉中的應用

在審

• 申請號: 201811496691.3
• 申請日: 2018-12-07
• 公開（公告）號: CN109337883A
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發明（設計）人: 趙超;李姍姍;王瑩;劉丹;鐘汝婷;袁思男
• 申請（專利權）人: 福建農林大學
• 主分類號: C12N9/10
• 分類號: C12N9/10;C12N15/54;C12N15/70;C12N1/21;C12P19/04;C12P19/12;C12P19/00;C12R1/19
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

本發明提供一種α?1,2?巖藻糖基轉移酶及其在奶粉中的應用，屬于基因工程技術領域。本發明涉及來自嗜熱聚球藻Thermosynechococcussp.NK55a的核酸以及氨基酸序列，編碼一種α?1,2?巖藻糖基轉移酶，分離獲得的基因構建表達載體pET15b?Tnfuct，并轉化大腸桿菌表達菌株BL21(DE3)中實現高效表達。利用α?1,2?巖藻糖基轉移酶生成巖藻糖基化寡糖、糖肽、糖蛋白的方法，在嬰幼兒乳粉、食品與醫藥工業領域具有應用前景。

技術領域

本發明涉及一種α-1,2-巖藻糖基轉移酶及其在奶粉中的應用，屬于生物工程技術領域。

背景技術

母乳是新生兒最好的食物，不但能為新生兒提供最佳的營養，還能為其提供生長發育所需的生物活性物質。這些天然活性物質有利于新生兒腸道內微生物的定殖、免疫系統和系統的成熟以及認知能力的發展。大量研究發現，人乳寡糖（Human milkoligosaccharides，HMOS）是母乳中重要的活性因子，在嬰幼兒的健康成長中發揮著極其重要的作用，可促進嬰兒腸道益生菌的增殖，抵抗致病菌和病毒的入侵，以及調節免疫系統。以巖藻糖基化寡糖為主的中性寡糖約占90%，其中α-1, 2-巖藻糖基化寡糖約占73%，針對其合成的研究具有巨大的科研價值和商業價值。

寡糖的獲取可通過分離純化和/或體外合成，但因其在生物體內含量甚微，分離純化較為困難，而化學合成方法操作繁瑣，涉及大量復雜的化學反應，且產率低下。因此，酶法合成被廣泛關注。在酶法合成中，巖藻糖基轉移酶是一類非常重要的糖基轉移酶，這些酶具有較高的底物特異性和立體選擇性，不需要對底物進行化學保護或去保護，其作用是將糖基供體GDP-Fucose上的巖藻糖轉移到Gal上形成α-1,2連接，或者轉移到GlcNAc上形成α-1,3，α-1,4，或α-1,6連接。α-1,2-巖藻糖基轉移酶屬于糖基轉移酶家族11，負責將巖藻糖轉移到受體上，形成一個α-1,2-鍵，這些酶往往表現出廣泛的受體特異性，這為其在寡糖的合成中提供了巨大優勢。

目前只有來源于嗜熱藍綠藻（Thermosynechococcus elongatus）、幽門螺桿菌（Helicobacter pylori）和大腸桿菌（Escherichia coli）等的α-1,2-巖藻糖基轉移酶基因能在細菌中活性表達，因此發現高效穩定且有特異性的新型α-1,2-巖藻糖基轉移酶具有重要的現實意義。本發明利用PCR技術從嗜熱聚球藻Thermosynechococcussp. NK55a基因組DNA中獲得α-1,2-巖藻糖基轉移酶基因，并連接到pET15載體中，轉化到大腸桿菌BL21(DE3)表達系統，對該新型基因進行高效表達，為巖藻糖基化寡糖的大量合成奠定基礎。本發明還提供了巖藻糖基化寡糖的配方奶粉，其組分為α-1,2-巖藻糖基化寡糖、脫鹽乳清粉、乳糖、植物油、濃縮乳清蛋白粉、低聚半乳糖、低聚果糖、膳食纖維、礦物質預混料、花生四烯酸、二十二碳六烯酸、維生素預混料、酪蛋白磷酸肽、乳鐵蛋白、L-酪氨酸、L-抗壞血酸鈉、核苷酸、L-色氨酸、L-蛋氨酸、牛磺酸。

發明內容

本發明目的在于提供一種α-1,2-巖藻糖基轉移酶及其在奶粉中的應用，能夠高效合成巖藻糖基化系列寡糖，以達到制備接近母乳的人乳寡糖嬰幼兒配方奶粉的目的。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種α-1,2-巖藻糖基轉移酶，所述的糖基轉移酶氨基酸如SEQ ID NO.2所示。

編碼所述α-1,2-巖藻糖基轉移酶的基因，核苷酸如SEQ ID NO.1所示。