[發明專利]具提升酶活性的溶菌酶

在審

• 申請號: 202010412104.9
• 申請日: 2020-05-15
• 公開（公告）號: CN111607582A
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 薛京;賈士儒
• 申請（專利權）人: 天津科技大學
• 主分類號: C12N9/36
• 分類號: C12N9/36;C12N15/56;C12N15/81;C12R1/84
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 吳小瑛;張福根

本案系關于一種具提升酶活性的溶菌酶，其氨基酸序列系為將序列編號2第101個位置的組氨酸突變成精氨酸的序列。

【技術領域】

本案系關于一種溶菌酶，尤指一種具提升酶活性的溶菌酶。

【先前技術】

溶菌酶(Lysozyme,EC 3.2.1.17)是一種作用于微生物細胞壁的水解酶，又稱為胞壁質酶。它能有效地水解細菌細胞壁的肽聚糖(peptidoglycan)，其機制主要是透過水解N-乙酰胞壁酸(N-acetylmuramic acid)和N-乙酰葡萄糖胺(N-acetylglucosamine)之間的β-1,4糖苷鍵，使肽聚糖骨架結構斷裂后造成細胞壁破裂，最終導致細菌溶解。溶菌酶廣泛存在于自然界中，像是哺乳動物的眼淚、唾液、鼻涕、組織及鳥類和家禽的蛋清中。依其不同來源，溶菌酶可分為六大類：分別為雞型(C-type)、鵝型(G-type)、無脊椎動物型(I-type)、噬菌體型(Phage-type)、植物型及細菌型。溶菌酶是一種無毒、且對人和哺乳動物無副作用的蛋白質，因其具有溶菌的特性，近年來也已被廣泛地應用于不同工業上。它在乳制品工業中可當作天然防腐劑，例如在巴氏殺菌奶添加溶菌酶能有效地延長其保存期。在食品應用上，可延長水產品及肉食品的儲存時間。而在動物飼料工業上能提高動物的生產性能。研究結果顯示，在仔豬飼料中額外添加溶菌酶可以提高動物對飼料的轉換率及降低腹瀉率，改善仔豬健康并減少抗生素的使用。

近年來由于全球抗生素藥物的濫用，越來越多的細菌發展成抗藥性的菌株，許多國家已開始禁止在畜禽飼料中添加抗生素，例如美國FDA在2013年12月發布了獸醫飼料指令，要求獸醫監督抗生素的使用，計劃用3年時間禁止在家畜飼料中使用預防性抗生素。因此科學家們正努力尋找能夠替代傳統抗生素的方案，而使得溶菌酶的研究受到越來越廣泛的重視。目前許多研究不論是從大自然中篩選新基因或是改造現有的酶，都企圖想要得到能滿足各種工業應用的溶菌酶。在許多改造酶的策略中，根據酶蛋白結構分析，進而邏輯性地設計突變點是改造酶的主要方法之一。而在此策略中提升酶蛋白的活性也是改良工業酶的一大重點，酶活性愈高就代表成本的下降以及利潤的提高，也較有利于工業應用。

本案即欲藉由邏輯性地設計突變來提升溶菌酶的活性，進而增加其在工業上的應用價值。

【發明內容】

本案之目的在于改造現有溶菌酶，利用結構分析及點突變技術，以有效提升溶菌酶的活性，進而增加溶菌酶的工業應用價值。

為達上述目的，本案之一較廣義實施態樣為提供一種溶菌酶，其氨基酸序列系為將序列編號2第101個位置或與序列編號2具有80％以上序列相似度的序列中對應位置的組氨酸突變成精氨酸的序列。

在一實施例中，編碼該序列編號2的基因系從美洲鴕鳥(Rhea americana)的蛋清中所分離出來的Rham基因。

在一實施例中，該溶菌酶系為一鵝型溶菌酶。

在一實施例中，該溶菌酶的氨基酸序列如序列編號5所示。

本案之另一較廣義實施態樣為提供一種編碼前述溶菌酶之核酸分子。

本案之又一較廣義實施態樣為提供一種重組質粒，其系包含前述核酸分子。

【圖式簡單說明】

圖1顯示溶菌酶Rham的蛋白立體結構圖。

圖2顯示野生型溶菌酶的核苷酸序列以及氨基酸序列。

圖3顯示點突變技術所采用的引物序列。

圖4顯示H101R突變型溶菌酶的核苷酸序列以及氨基酸序列。

圖5顯示野生型及H101R突變型溶菌酶的活性分析。

【實施方式】