[發明專利]一種擴展青霉順式環氧琥珀酸水解酶基因及其應用

有效

• 申請號: 201910660551.3
• 申請日: 2019-07-22
• 公開（公告）號: CN110452891B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 鮑文娜;劉士旺;陳怡;廖鴻秀;黃倩倩;房蕊;黃溫迪
• 申請（專利權）人: 浙江科技學院
• 主分類號: C12N9/14
• 分類號: C12N9/14;C12N15/55;C12N11/10;C12P7/42
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙) 33213
• 代理人: 沈淵琪

一種擴展青霉順式環氧琥珀酸水解酶基因及其應用，屬于生物工程技術領域。本發明一方面提供了一種擴展青霉順式環氧琥珀酸水解酶多肽及其編碼基因，另一方面提供了該編碼基因在生產L(+)?酒石酸或其鹽中的應用，利用本發明能夠實現順式環氧琥珀酸水解酶的高效表達，為工業化生產L(+)?酒石酸奠定了基礎。

技術領域

本發明屬于生物工程技術領域，具體涉及一種擴展青霉順式環氧琥珀酸水解酶基因及其應用。

背景技術

酒石酸，一種α-羧酸，又名2,3-二羥基琥珀酸或2,3-二羥基丁二酸。1769年，瑞典化學家Carl Wilhelm Scheele最早在葡萄酒的下腳料粗酒石中發現了L(+)-酒石酸的存在，故名“酒石酸”。L(+)-酒石酸廣泛存在于自然界中，故又被稱為“天然酒石酸”，特別是羅望子果和葡萄中含量較高，是重要的食品乳化劑、飲料酸味劑、醫藥拆分劑、石膏緩凝劑、印染防染劑、照相顯影劑、金屬拋光劑，廣泛應用于食品工業、醫藥化工及建筑業中。微生物轉化法是目前L(+)-酒石酸工業化生產的主流方法，即以順酐為原料，通過水解和環氧化反應變為順式環氧琥珀酸或其鹽，然后利用含有順式環氧琥珀酸水解酶的微生物，生物催化順式環氧琥珀酸或其鹽生成L(+)-酒石酸或其鹽。

目前已報道的可用于生產L(+)-酒石酸或其鹽的微生物有：諾卡氏菌屬(Nocardia)、棒桿菌屬(Coryncbacterium)、紅球菌屬(Rhodococcus)、根瘤菌屬(Rhizobium)、假單胞菌屬(Pseudomonas) 、無色桿菌屬(Achromobacter)、醋酸桿菌屬(Acetobacter)、土壤桿菌屬(Agrobacterium)、產堿桿菌屬(Alcaligenes)、不動桿菌屬(Acinetobacter)、克雷伯氏菌屬(Klebsiella)和雙頭菌(Labrys)。其中，來源于諾卡氏菌屬、紅球菌屬和克雷伯氏菌屬的順式環氧琥珀酸水解酶的基因序列及其編碼的氨基酸序列已報道，并構建了基因工程菌，用于L(+)-酒石酸或其鹽的生產。這些已報道的生產L(+)-酒石酸或其鹽的菌種均為細菌，未見利用真菌生產L(+)-酒石酸或其鹽的報道。

一般認為，微生物轉化法生產L(+)-酒石酸具有酶立體專一性好、酶促反應快、產品光學純度和產品得率高、產品分離純化簡單易行等特點。但是由于微生物體內固有的酶系統非常復雜，順式環氧琥珀酸水解酶的表達量不高，其活性也受到胞內胞外多種因素的制約，導致L(+)-酒石酸生產效率低下。利用基因工程技術構建具有順式環氧琥珀酸水解酶基因的基因工程菌，可以實現順式環氧琥珀酸水解酶的高效表達，這也成為工業生產L(+)-酒石酸的關鍵。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明的目的在于設計提供一種黑曲霉順式環氧琥珀酸水解酶基因及其應用的技術方案。

本發明具體通過以下技術方案實現：

所述的一種擴展青霉順式環氧琥珀酸水解酶多肽，其特征在于該多肽的氨基酸序列為：

1）SEQ ID No.2 所示的氨基酸序列 ；或

2）SEQ ID No.2 所示的氨基酸序列經替換、缺失和/或添加一個或幾個氨基酸殘基形成的具有同等功能的氨基酸序列。

所述的一種擴展青霉順式環氧琥珀酸水解酶多肽在生產L(+)-酒石酸或其鹽中的應用。

所述的編碼擴展青霉順式環氧琥珀酸水解酶多肽的基因，其特征在于其核苷酸序列為：

1）SEQ ID No.1 所示的核苷酸；或

2）SEQ ID No.1 所示的核苷酸序列經取代一個或幾個核苷酸，得到編碼擴展青霉順式環氧琥珀酸水解酶多肽的基因序列。

所述的編碼基因在調控微生物生產L(+)-酒石酸或其鹽中的應用。

所述的包含編碼擴展青霉順式環氧琥珀酸水解酶多肽基因的重組表達載體。