[發(fā)明專利]一種谷胱甘肽雙功能酶突變體及其應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911182175.8
• 申請日: 2019-11-27
• 公開（公告）號: CN110846288B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 范文超;高書良;王金剛;袁圣倫
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江華睿生物技術(shù)有限公司
• 主分類號: C12N9/00
• 分類號: C12N9/00;C12N15/52;C12N1/21;C12P21/02;C12R1/19
• 代理公司: 上海申浩律師事務(wù)所 31280
• 代理人: 賈師英

本發(fā)明公開了一種谷胱甘肽雙功能酶突變體，其氨基酸序列為SEQ ID NO:3，與野生型谷胱甘肽雙功能酶相比，顯著提高了催化谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸反應(yīng)合成L?谷胱甘肽的酶活力，具有工業(yè)化應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于酶催化技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種谷胱甘肽雙功能酶突變體、及其用于酶法合成L-谷胱甘肽的用途。

背景技術(shù)

L-谷胱甘肽，是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸縮合形成的三肽化合物，是生物體中含量最多的非蛋白類巰基化合物。在生物體內(nèi)，具有重要的生理功能，包括抵抗氧化損傷、對外源物質(zhì)的解毒、參與細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)節(jié)淋巴細(xì)胞功能，增強(qiáng)機(jī)體免疫力。因此，L-谷胱甘肽在醫(yī)藥、食品和化妝品行業(yè)有廣泛的應(yīng)用。目前，國內(nèi)外生產(chǎn)L-谷胱甘肽的方法主要有化學(xué)合成法、發(fā)酵法和酶法。

已經(jīng)開發(fā)了一系列用于生產(chǎn)L-谷胱甘肽的酶，但這些酶的催化活力有限，導(dǎo)致L-谷胱甘肽的產(chǎn)量較低，原料轉(zhuǎn)化率低，工業(yè)放大生產(chǎn)成本較高。因此，如何提高合成L-谷胱甘肽的酶活力、或者開發(fā)用于規(guī)模化生產(chǎn)L-谷胱甘肽的工業(yè)用酶一直是廣大科研人員的努力目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容

我們通過對無乳鏈球菌(Streptococcus agalactiae)來源的谷胱甘肽雙功能酶gshF基因(WP_000582678.1)進(jìn)行定向進(jìn)化，獲得了一種催化活力顯著提高的谷胱甘肽雙功能酶突變體，其可以高效地催化底物谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸進(jìn)行縮合反應(yīng)來合成L-谷胱甘肽，轉(zhuǎn)化率明顯提高，具有工業(yè)開發(fā)和應(yīng)用前景。

具體而言，本發(fā)明包括如下技術(shù)方案。

一種谷胱甘肽雙功能酶突變體，氨基酸序列為SEQ ID NO:3，其為野生型谷胱甘肽雙功能酶gshF即序列SEQ ID NO:1第48位的S替換為N、第206位的K替換為E、第358位的I替換為S、第540位的K替換為Q、第588位的R替換為H的突變體，氨基酸序列為：

MIIDRLLQRSHSHLPILQATFGLERESLRIHQPTQRVAQTPHPKTLGNRNYHPYIQTDYSEPQLELITPIAKDSQEAIRFLKAISDVAGRSINHDEYLWPLSMPPKVREEDIQIAQLEDAFEYDYRKYLEKTYGKLIQSISGIHYNLGLGQELLTSLFELSQADNAIDFQNQLYMKLSQNFLRYRWLLTYLYGASPVAEEDFLDQELNNPVRSLRNSHLGYVNHKDIRISYTSLKDYVNDLENAVKSGQLIAEKEFYSPVRLRGSKACRNYLEKGITYLEFRTFDLNPFSPIGITQETVDTVHLFLLALLWIDSSSHIDQDIKEANRLNDLIALSHPLEKLPNQAPVSDLVDAMQSVSQHFNLSPYYQDLLESVKRQIQSPELTVAGQLLEMIEGLSLETFGQRQGQIYHDYAWEAPYALKGYETMELSTQLLLFDVIQKGVNFEVLDEQDQFLKLWHNSHIEYVKNGNMTSKDNYIVPLAMANKVVTKKILDEKHFPTPFGDEFTDRKEALNYFSQIQDKPIVVKPKSTNFGLGISIFQTSANLASYEKAIDIAFTEDSAILVEEYIEGTEYRFFVLEGDCIAVLLHVAANVVGDGIHTISQLVKLKNQNPLRGYDHRSPLEVIELGEVEQLMLEQQGYTVNSIPPEGTKIELRRNSNISTGGDSIDVTNTMDPTYKQLAAEMAEAMGAWVCGVDLIIPNATQAYSKDKKNATCIELNFNPLMYMHTYCQEGPGQSITPRILAKLFPEL(SEQ ID NO:3)。

一種編碼上述谷胱甘肽雙功能酶突變體的基因。

優(yōu)選地，編碼上述谷胱甘肽雙功能酶突變體SEQ ID NO:3的基因可以是下述核苷酸序列：