[發明專利]一種耐熱N-乙酰氨基葡萄糖脫乙酰酶及其編碼基因與應用

有效

• 申請號: 201910907400.3
• 申請日: 2019-09-24
• 公開（公告）號: CN110484525B
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 趙黎明;秦臻;馬佳菲;邱勇雋
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: C12N9/80
• 分類號: C12N9/80;C12N15/70;C12N15/81;C12N1/21;C12N1/19;C12P19/26;C12R1/19;C12R1/84
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 褚明偉

本發明提供了一種耐熱N?乙酰氨基葡萄糖脫乙酰酶及其編碼基因與應用。本發明的N?乙酰氨基葡萄糖脫乙酰酶是如下a)或b)或c)：a)如SEQ ID NO.2所示氨基酸序列編碼的蛋白質；b)如SEQ ID NO.2所示的蛋白質的N端和/或C端連接標簽得到的融合蛋白質；c)將如SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列經過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加得到的且具有相同功能的蛋白質。本發明進一步涉及此類蛋白質在氨基葡萄糖制備中的應用。本發明還涉及與耐熱N?乙酰氨基葡萄糖脫乙酰酶相關的生物材料。本發明所述脫乙酰酶可催化N?乙酰氨基葡萄糖的脫乙酰反應，應用于工業化制備氨基葡萄糖，其反應條件溫和，能源消耗少，無污染物產生，具有較好的工業應用前景。

技術領域

本發明屬于生物技術領域，具體涉及一種耐熱N-乙酰氨基葡萄糖脫乙酰酶及其編碼基因與應用。

背景技術

氨基葡萄糖(C₆H₁₃NO₅)又稱葡萄糖胺、葡糖胺或氨基葡糖，是葡萄糖2位的羥基被氨基取代后形成的氨基單糖。氨基葡萄糖是自然界含量最豐富的單糖之一，在于人體中多存在于關節軟骨、結締組織和細胞膜中。氨基葡萄糖也是生物體蛋白質或脂類糖基化反應中的重要前體，是形成軟骨細胞的重要營養素，是健康關節軟骨的天然組織成份。

氨基葡萄糖是一種重要的功能食品，也是一種輔助治療藥物，其主要可以舒緩因關節炎引起的疼痛、僵硬和腫脹；舒緩因關節炎引起的疼痛、僵硬和腫脹；潤滑關節及維持關節功能。此外，氨基葡萄糖在體內可以參與肝腎解毒，發揮抗炎護肝作用，對治療風濕性關節炎癥和胃潰瘍也有良好的療效。氨基葡萄糖還有吸收自由基、抗衰老、減肥、調節內分泌等多種有益的生理作用，已廣泛應用于食品、化妝品和飼料添加劑中。

氨基葡萄糖的制備方法主要有化學合成法、酸水解法、微生物發酵法和生物轉化法。目前，氨基葡萄糖工業制備方法主要為甲殼素水解法和微生物發酵法。甲殼素水解法生產氨基葡萄糖主要利用酸水解甲殼素獲得單糖，大量酸、堿的使用對環境造成嚴重污染，此外，由于甲殼素原料依賴海洋甲殼質資源，其應用受到極大制約。微生物發酵法具有諸多優點，如原料來源不受限制，無致敏性、環境污染影響較小等，是目前工業制備氨基葡萄糖的發展趨勢。但由于發酵過程中微生物對氨基葡萄糖耐受性有限，發酵法生產的氨基葡萄糖一般以N-乙酰氨基葡萄糖形式存在，后續還需進一步脫乙酰得到最終的氨基葡萄糖產品。目前N-乙酰氨基葡萄糖脫乙酰普遍采用鹽酸水解法，即使用濃鹽酸高溫水解N-乙酰氨基葡萄糖，脫去乙酰基后生成氨基葡萄糖。鹽酸水解法生產周期較長，產生大量的廢酸及副產物，對氨基葡萄糖產品質量及環保均造成負面影響。

N-乙酰氨基葡萄糖脫乙酰酶能夠專一催化N-乙酰氨基葡萄糖的脫乙酰反應，其反應條件溫和，操作簡單，環境污染少，是最為理想的氨基葡萄糖脫乙酰制備方法。然而，由于酶穩定性，催化活性，成本等原因，目前尚無商品化專一性制備氨基葡萄糖的N-乙酰氨基葡萄糖脫乙酰酶，工業上目前也尚未大規模采用酶法脫乙酰制備氨基葡萄糖。目前已公開的N-乙酰氨基葡萄糖脫乙酰酶也多為常溫酶，催化轉化率不高，限制了酶法脫乙酰的應用。

目前已公開的可應用于N-乙酰氨基葡萄糖脫乙酰反應的特異性脫乙酰酶報道較少，僅少量微生物來源的脫乙酰酶具有類似活性，如中國專利CN107022538A公開的一種高產氨基葡萄糖的脫乙酰酶及其編碼基因。發掘具有較高活性的耐熱N-乙酰氨基葡萄糖脫乙酰酶基因，通過基因重組的方法，構建基因工程菌，高效異源表達N-乙酰氨基葡萄糖脫乙酰酶，探索N-乙酰氨基葡萄糖脫乙酰酶制備氨基葡萄糖的酶解工藝，具有重要的工業應用價值和潛力。

發明內容

本發明的目是提供一種耐熱N-乙酰氨基葡萄糖脫乙酰酶及其編碼基因與應用。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

本發明的一個目的是提供一種蛋白質。

本發明提供的蛋白質，是如下a)或b)或c)的蛋白質，將其命名為TcDac，