[發明專利]一種芳胺-N乙酰轉移酶的突變體及其應用

在審

• 申請號: 202110670577.3
• 申請日: 2021-06-22
• 公開（公告）號: CN115505581A
• 公開（公告）日: 2022-12-23
• 發明（設計）人: 咸漠;黃偉
• 申請（專利權）人: 中國科學院青島生物能源與過程研究所
• 主分類號: C12N9/10
• 分類號: C12N9/10;C12N15/54;C12N15/70;C12N1/21;C12P13/02
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 王志新

本發明公開了一種芳胺?N乙酰轉移酶的突變體及其應用，屬于酶工程及基因工程技術領域。為了解決了芳胺?N乙酰轉移酶的催化效率低的問題。本申請將來自Pseudomonas aeruginosa的芳胺?N乙酰轉移酶第231位賴氨酸突變為谷氨酰胺而獲得芳胺?N乙酰轉移酶的突變體，本發明還公開了芳胺?N乙酰轉移酶突變體的酶學性質及底物特性，公開了包含芳胺?N乙酰轉移酶突變體的大腸桿菌及其構建方法和應用。本發明提供的芳胺?N乙酰轉移酶的突變體高效催化芳胺化合物發生乙酰化反應，整個過程效率高、安全環保、操作簡便，可用于芳胺乙?；木G色生物制備。

技術領域

本發明屬于酶工程及基因工程技術領域，具體涉及一種芳胺-N乙酰轉移酶的突變體及其應用。

背景技術

芳胺-N乙酰轉移酶用于催化乙酰化反應，乙?；磻怯袡C合成中常見的反應之一，其中的芳胺類化合物氨基乙酰化反應主要采用乙酰氯、乙酸酐等在酸或堿催化下進行。雖然此類化學合成的技術較為成熟，但其中仍存在很多的問題例如：乙酰氯穩定性差，價格昂貴；乙酸酐活性較低，且有副反應發生；反應過程中氨基易被氧化；反應條件苛刻且催化劑成本高，生產過程會產生大量的污水等。因此需要尋找芳胺乙酰化的綠色生物合成途徑，其中包括利用高活性酶或含有酶的細胞進行催化的方法。文獻Westwood I M,Holton S J,Rodrigues-Lima F,et al.Expression,purification,characterization and structureof Pseudomonas aeruginosa arylamine N-acetyltransferase.Biochemical Journal,2005,385(Pt 2):605-612.中報導的來源于銅綠假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa)的芳胺-N乙酰轉移酶(Arylamine N-acetyltransferase)是一種以Ac-CoA為輔酶的乙酰轉移酶，可用于催化芳胺的氨基乙?；磻悄壳霸撁复嬖诘娜毕菔腔钚暂^低，對底物的選擇范圍有限。

發明內容

本發明的目的是為了提高芳胺-N乙酰轉移酶的活性和增加其對底物的選擇性，解決了芳胺-N乙酰轉移酶的催化效率低的問題。

本發明提供了一種芳胺-N乙酰轉移酶的突變體，所述所述突變體是以來自銅綠假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa)的芳胺-N乙酰轉移酶為出發序列，對第231位的氨基酸突變獲得的。

在一種實施方式中，所述突變體為將SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列中的第231位的賴氨酸突變為谷酰胺氨酸。

本發明提供一種酶制劑，所述酶制劑包括權利要求1或2所述的突變體。

本發明提供了一種編碼上述芳胺-N乙酰轉移酶突變體的基因。

本發明還提供了一種重組載體，所述重組載體攜帶上述編碼芳胺-N乙酰轉移酶突變體的基因。

在一種實施方式中，所述重組載體的出發載體為pETDuet-1。

本發明還提供了一種重組微生物細胞，所述重組微生物細胞是攜帶上述編碼芳胺-N乙酰轉移酶突變體的基因或者表達芳胺-N乙酰轉移酶突變體。

在一種實施方式中，所述微生物細胞為原核生物或者真核生物。

在一種實施方式中，所述原核生物為大腸桿菌。

本發明還提供了一種促進芳胺-N乙酰轉移催化反應的方法，所述方法是將芳胺-N乙酰轉移酶突變體或上述重組微生物細胞加入到苯胺類化合物的水溶液中，在pH＝4-10，溫度為30-60℃的條件下進行催化反應。

在一種實施方式中，所述方法是將芳胺-N乙酰轉移酶突變體或上述重組微生物細胞加入到苯胺類化合物的水溶液中，在pH＝7.5，溫度為30℃的條件下進行催化反應。