[發明專利]一種表達量提高的α-淀粉酶突變體Q441N/N442H及其編碼基因和應用

有效

• 申請號: 202210337046.7
• 申請日: 2022-03-31
• 公開（公告）號: CN114606216B
• 公開（公告）日: 2023-08-11
• 發明（設計）人: 郭慶文;王興吉;王克芬;劉文龍;張杰
• 申請（專利權）人: 山東隆科特酶制劑有限公司
• 主分類號: C12N9/28
• 分類號: C12N9/28;C12N15/56;C12N15/70;C12N1/21;C12R1/19
• 代理公司: 北京法信智言知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11737
• 代理人: 尹超群

本發明屬于農業生物技術領域，具體涉及一種表達量提高的α?淀粉酶突變體Q441N/N442H及其編碼基因和應用。通過將氨基酸序列如SEQIDNO:1所示的野生型α?淀粉酶進行Q441N/N442H兩點突變，從而獲得所述α?淀粉酶的突變體。本發明的α?淀粉酶突變體與野生型α?淀粉酶相比，表達量大幅提升，粗酶液的活性提高了約15倍，野生型與突變體在90℃下處理10、20、30分鐘后的剩余酶活相當。

技術領域

本發明屬于農業生物技術領域，具體涉及一種表達量提高的α-淀粉酶突變體Q441N/N442H及其編碼基因和應用。

背景技術

淀粉工業是最大的水解酶市場之一。淀粉作為一種可再生資源廣泛存在于自然界的植物中，是生產果葡糖漿、麥芽糖、生物乙醇及釀酒等多種工業的主要原料。淀粉可分為直鏈淀粉和支鏈淀粉，淀粉酶是作用于淀粉內部并水解其α-1,4糖苷鍵的一類工業酶。淀粉酶約占酶市場的25％左右，涵蓋了許多工業過程，如制糖、紡織、洗滌劑、造紙、釀造、蒸餾、制藥應用及飼料添加劑等。因此，合理開發利用α-淀粉酶對淀粉酶工業至關重要。

在各種α-淀粉酶中，耐熱α-淀粉酶因其具有高熱穩定性和更長的保質期而被廣泛開發用于全球淀粉工業。特別是，這些酶被廣泛用于液化過程中，將淀粉轉化為葡萄糖或果糖糖漿。而在淀粉加工過程中，首先要將高濃度的淀粉高溫處理后糊化，糊化后的淀粉是一種粘度非常大的固體狀態，此時必須迅速液化，否則粘度會急劇上升，故耐熱α-淀粉酶主要用于淀粉的高溫噴射式液化的淀粉加工生產工藝方面。目前來源于嗜熱古菌和芽孢桿菌的耐熱的α-淀粉酶已經能夠滿足工業生產需求，利用蛋白質工程的手段對α-淀粉酶進行分子改良以提高其表達量是降低α-淀粉酶生產成本的有效途徑。

發明內容

本發明的目的是提供一種以來源于地衣芽孢桿菌Bacillus?licheniformis的α-淀粉酶作為母本經點突變獲得的突變體。

本發明的再一目的是提供編碼上述突變體的基因。

本發明的再一目的是提供包含上述突變體基因的重組載體。

本發明的再一目的是提供包含上述突變體基因的重組菌株。

根據本發明的具體實施方式，對氨基酸序列如SEQ?ID?NO:1所示的野生型α-淀粉酶進行定點突變。

SEQ?ID?NO:1

VNGTLMQYFEWYTPNDGQHWKRLQNDAEHLSDIGITAVWIPPAYKAISQADVGYGAYDLYDLGEFHQKGTVRTKYGTKGELQSAIKSLHSRDINVYGDVVINHKAGADATEDVTAVEVDPADRNRVISGEHLIKAWTHFHFPGRGSTYSDFKWYWYHFDGTDWDESRKLNRIYKFQGKTWDWEVSNEFGNYDYLMYADFDYDHPDVVAEIKRWGTWYANELQLDGFRLDAVKHIKFSFLRDWVNHVREKTGKEMFTVAEYWSNDLGALENYLNKTNFNHSVFDVPLHYQFHAASTQGGGYDMRKLLNGTVVSKHPLKSVTFVDNHDTQPGQSLESTVQTWFKPLAYAFILTRESGYPQVFYGDMYGTKGDSQREIPALKHKIEPILKARKQYAYGAQHDYFDHHDIVGWTREGDSSVANSGLAALITDGPGGAKRMYVGRQNAGETWHDITGNRSEPVVINSEGWGEFHVNGGSVSIYVQRKTTVS。

根據本發明的具體實施方式，將氨基酸序列如SEQ?ID?NO:1所示的野生型α-淀粉酶進行441、442位點的突變，分別由谷氨酰胺、天冬酰胺突變為天冬酰胺、組氨酸，從而獲得α-淀粉酶突變體。

根據本發明的具有在大腸桿菌中高表達量的α-淀粉酶突變體具有如SEQ?ID?NO:2所示的氨基酸序列，由486個氨基酸組成。