[發明專利]一種環糊精葡萄糖基轉移酶突變體及應用

有效

• 申請號: 202210494671.2
• 申請日: 2022-05-07
• 公開（公告）號: CN114836397B
• 公開（公告）日: 2023-05-05
• 發明（設計）人: 王騰飛;劉學軍;蔣藝;劉洪玲;袁海波;黃迪
• 申請（專利權）人: 齊魯工業大學
• 主分類號: C12N9/10
• 分類號: C12N9/10;C12N15/54;C12N15/70;C12N1/21;C12P19/18;C12P19/12;C12P19/00;C12P19/04;C12P19/02;C12R1/19
• 代理公司: 濟南竹森知識產權代理事務所(普通合伙) 37270
• 代理人: 朱洪菊

本發明提供了一種環糊精葡萄糖基轉移酶突變體及應用，屬于基因工程和酶工程技術領域，具體為氨基酸突變位點為環糊精葡萄糖基轉移酶氨基酸序列SEQ?ID?NO.2的第33、119、122、216、255、258、394、566位氨基酸之一或兩者以上，主要突變體為N33K、N33R、Y119R、Y122E、L216Q、H255Y、E258Y、E258Q、E566H、N33K/Y122E/E258Y/P394R，本發明中突變體的歧化反應活性相較于野生型明顯提高，本發明對于環糊精葡萄糖基轉移酶工業化生產具有一定意義，并提高該酶在醫藥、食品、生物行業中的應用前景。

技術領域

本發明屬于基因工程和酶工程技術領域，具體涉及一種環糊精葡萄糖基轉移酶突變體及應用。

背景技術

環糊精葡萄糖基轉移酶(Cyclodextrin?glycosyl?transfer,CGTase,EC2.4.1.19)屬于α-淀粉酶家族(糖苷水解酶13_2,GH13_2)，是一種胞外酶，同時也是一種多功能酶，能夠以淀粉、麥芽糊精等為底物催化轉糖苷反應(歧化、環化和耦合反應)和水解反應。其中，歧化反應是兩個不同分子間發生的轉糖苷反應，即將直鏈低聚糖被切斷的部分轉移到另一受體上。環化反應是分子內發生的轉糖苷反應，其原理是將直鏈麥芽低聚糖上非還原端的O4或C4上的糖苷轉移到同一直鏈還原端的C1或O1上，這是CGTase的特征反應。偶合反應是環化反應的逆反應，可以打開環糊精的環，將糖苷轉移到直鏈麥芽低聚物上。

CGTase的應用十分廣泛，常見的是利用其環化反應把淀粉轉化成環糊精。另外，也常利用CGTase歧化反應生成穩定性提高的糖苷化合物，如將小分子的糖轉移到蔗糖或果糖上而生產抗齲齒功能偶合糖；對甜菊苷、鼠李糖、蕓香苷、L-抗壞血酸等物質進行糖基化修飾，顯著改善其性能。

現有技術中，CGTase具有較優秀的轉糖基性能，可被應用到多個領域之中，但其歧化反應酶活通過突變體很難明顯提高。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種環糊精葡萄糖基轉移酶突變體及應用。

本發明所要解決的技術問題是通過對來源于Bacillus?sp.G1的β-CGTase進行改造，以此來獲得歧化活性效率提高的突變體。

本發明中所述來源于芽孢桿菌屬(Bacillus?sp.G1)的環糊精葡萄糖基轉移酶的編碼核苷酸序列如SEQ?ID?NO.1所示，所述環糊精葡萄糖基轉移酶的氨基酸序列如SEQ?IDNO.2所示。

本發明的技術方案如下：

一種環糊精葡萄糖基轉移酶的突變體，氨基酸突變位點為環糊精葡萄糖基轉移酶氨基酸序列SEQ?ID?NO.2的第33、119、122、216、255、258、394、566位氨基酸之一或兩者以上。

根據本發明優選的，所述突變體為：

第33位的天冬酰胺(N)突變為賴氨酸(K)或精氨酸(R)，分別命名為N33K、N33R；

第119位的酪氨酸(Y)突變為精氨酸(R)，命名為Y119R；

第122位的酪氨酸(Y)突變為谷氨酸(E)，命名為Y122E；

第216位的亮氨酸(L)突變為谷氨酰胺(Q)，命名為L216Q；

第255位的組氨酸(H)突變為酪氨酸(Y)，命名為H255Y；

第258位的谷氨酸(E)突變為酪氨酸(Y)或谷氨酰胺(Q)，分別命名為E258Y或E258Q；

第394位的脯氨酸(P)突變為精氨酸(R)或谷氨酰胺(Q)，分別命名為P394R或P394Q；

或第566位的谷氨酸(E)突變為組氨酸(H)，命名為E566H。