[發明專利]一種對胃蛋白酶抗性提高的玉米赤霉烯酮水解酶

在審

• 申請號: 202210242924.7
• 申請日: 2022-03-11
• 公開（公告）號: CN114774386A
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 姚冬生;牛芳園;錢丹;劉大嶺;謝春芳
• 申請（專利權）人: 暨南大學
• 主分類號: C12N9/18
• 分類號: C12N9/18;C12N15/55;C12N15/81;A23L29/00;A23K20/189;C12R1/84
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 劉宇峰

本發明公開了一種對胃蛋白酶抗性提高的玉米赤霉烯酮水解酶及其應用。本發明所述的對胃蛋白酶抗性提高的玉米赤霉烯酮水解酶，它是由氨基酸序列為SEQ ID NO.1的來源于粉紅螺旋聚孢霉的玉米赤霉烯酮水解酶中制造單個氨基酸取代而產生的、對胃蛋白酶抗性更強的酶，所述的氨基酸取代是第115位的取代。本發明通過對玉米赤霉烯酮水解酶進行突變篩選到了一株玉米赤霉烯酮水解酶突變體，經實驗表明，所獲得的玉米赤霉烯酮水解酶突變體對玉米赤霉烯酮的水解功能不受影響，對胃蛋白酶的抗性半衰期比野生型玉米赤霉烯酮水解酶延長了48％。

技術領域

本發明涉及玉米赤霉烯酮水解酶，特別涉及到對胃蛋白酶抗性提高的玉米赤霉烯酮水解酶。

背景技術

玉米赤霉烯酮水解酶(簡稱ZHD101)，又稱為玉米赤霉烯酮降解酶。玉米赤霉烯酮降解酶ZHD101基因是粉紅螺旋聚孢霉中的一個編碼泛解酸內酯水解酶的基因，該基因編碼的蛋白ZHD101能夠特異性結合并降解玉米赤霉烯酮。其反應降解機制是ZHD101將ZEN的酯鍵斷開，變成帶有開放側鏈的二羥基苯基衍生物，隨后丟失CO₂得到一種無毒的烷基間苯二酚產物，該產物無毒。因此，它常被用作飼料添加劑以提高飼料利用率。

ZHD101分為水解酶折疊中心結構域和帽子結構。兩個結構的連接處形成一個較大的凹槽，此凹槽經底物復合體結構證實為底物結合位點。底物ZEN間苯環部分主要被氫鍵固定，內酯環部分主要通過疏水作用力結合到活性中心。由結構分析的結果，ZHD101的催化三聯體是S102，H242和E126，收集底物復合體的結構S102突變為A102。S102作為親核試劑攻擊底物內酯環中的羰基C，使得底物被水解。

迄今，有關玉米赤霉烯酮水解酶和玉米赤霉烯酮降解酶的研究主要集中于發現和篩選來自不同來源的產不同特征的玉米赤霉烯酮水解酶的菌株或通過基因重組方法獲得產不同特征的玉米赤霉烯酮水解酶的菌株，以及玉米赤霉烯酮水解酶的制備與應用等。檢索中國專利文庫，發現有關玉米赤霉烯酮降解酶的專利有近70個，關于發現或篩選來自不同微生物來源的具有不同特征的玉米赤霉烯酮降解酶及其編碼基因的專利包含多個方面：其中，關于提高玉米赤霉烯酮降解酶PH適用范圍的專利有：CN202010272789.1、CN201711180443.3等；關于提高玉米赤霉烯酮降解酶酶活力的專利有：CN201910825318.6、CN201910823208.6、CN201911024030.5、CN201110082679.X等；關于綜合提升玉米赤霉烯酮降解酶穩定性的專利有：CN202011381340.5、CN201810010538.9、CN201710516347.5等；關于提高玉米赤霉烯酮降解酶蛋白表達量的專利有：CN201910823034.3、CN201910822888.X、CN201910321167.0、CN201610156145.X等；通過基因重組方法獲得產玉米赤霉烯酮水解酶的菌株或突變體的專利有：CN201911024030.5、CN201911023315.7、CN201711180443.3、CN202110157570.1、CN201810010538.9、CN201710322734.5等；關于玉米赤霉烯酮水解酶制備方法的專利有：CN201611249978.7、CN201510943066.9、CN201910308008.7、CN201611250033.7等；關于構建產玉米赤霉烯酮毒素降解酶基因工程菌方法的專利有：CN202110124614.0、CN202110124609.X、CN201610156145.X、CN201911018173.5、CN202011381340.5、CN201911023315.7等；關于發現或篩選不同微生物來源的產玉米赤霉烯酮降解酶的菌株的專利有：CN202011325114.5、CN201910556331.6、CN202010991141.X、CN201911186458.X、CN201910556331.6、CN201410147140.1、CN201410047870.4等；關于玉米赤霉烯酮降解酶應用的專利有：CN201911327678.X、CN201911038267.9、CN201910693874.2、CN201910298924.7、CN201610372613.7、CN201480055221.7、CN200910241454.7、CN201310356776.2、CN201310083469.1、CN201511015441.X、CN201910938276.7、CN201910228804.X等。檢索中國學位論文庫有關玉米赤霉烯酮降解酶的主要研究包括挖掘具有高效降解率的玉米赤霉烯酮降解酶的基因資源、研究酶學性質、催化反應機理、酶基因克隆與表達、酶的定向改造及在飼料工業等中的應用等。而有關具有胃蛋白酶抗性提高的玉米赤霉烯酮水解酶的研究和專利，迄今尚未見報道。