System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种耐热高催化活力葡萄糖氧化酶突变体及其构建方法与应用技术_技高网

一种耐热高催化活力葡萄糖氧化酶突变体及其构建方法与应用技术

技术编号:43667451 阅读:9 留言:0更新日期:2024-12-18 20:54
一种耐热高催化活力葡萄糖氧化酶突变体及其构建方法与应用,包括以葡萄糖氧化酶AeGoxA为母本,将Ala12突变为Ser12后得到突变体命名为AeGoxA_A12S;所述AeGoxA_A12S的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。在热稳定性方面,突变体AeGoxA_A12S的T<subgt;50</subgt;值分别为72℃,较野生型(60℃)提高12℃;突变体AeGoxA_A12S在75℃下半衰期(t<subgt;1/2</subgt;)为27 min,较野生酶AeGoxA(6 min)提高3.5倍;在催化性能方面,突变体A12S的比活和催化效率分别为84.28 U/mg和32.9 mM<supgt;‑1</supgt;·s<supgt;‑1</supgt;,比野生型分别提高1.5倍和1.0倍。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及基因工程、蛋白质工程领域,具体涉及一种耐热高催化活力葡萄糖氧化酶突变体及其构建方法与应用


技术介绍

1、葡葡萄糖氧化酶(gox;ec1.1.3.4)是一种特性良好的需氧脱氢酶,在有氧条件下利用氧分子作为电子受体,催化β-d-葡萄糖生成d-葡萄糖酸内酯和过氧化氢,随后d-葡萄糖酸内酯水解成葡萄糖酸和水。葡萄糖氧化酶广泛分布于动植物和微生物体内,微生物是其主要来源,主要生产菌株为黑曲霉和青霉。葡萄糖氧化酶作为替代抗生素的新型饲料酶制剂,具有保护动物肠道,促进消化吸收,提高机体免疫力等多种功能。

2、大多数gox在30-50℃和ph 6.0的条件下表现出最大的酶活性,但是稳定性较差。目前,大多数gox在ph 4.0-7.0的缓冲条件下可以维持稳定,当ph值小于3.0或高于10.0时,基本没有酶活。青霉属来源的gox一般在50℃以下维持稳定。尼崎青霉来源的gox对葡萄糖的催化效率(kcat/km=93μm-1s-1)高于黑曲霉来源的gox(kcat/km=27μm-1s-1),在血糖浓度为5mm的条件下,尼崎青霉gox的催化效率是黑曲霉gox的两倍。因此,尼崎青霉gox是一种更适合于生理条件下的高效生物电化学装置的工业开发候选材料。但是来自曲霉的gox比来自尼崎青霉的gox更稳定,因此它们更适合用于对酶蛋白稳定性要求较高的食品和饲料领域,这就要求该酶具有不同的特性以适应不同的应用需求,如良好的稳定性、高催化效率和低氧敏感性等。

3、蛋白质工程已被广泛用来改善酶的特性以满足各种商业需要。主要涉及的方法有定向进化、理性设计和半理性设计。定向进化是蛋白质工程中常用的一种技术,其关键挑战在于寻找高效的筛选方法。frodanovic等人开发了一种超高通量筛选系统,通过定向进化获得了t1/2增加2.2倍的突变体f91。


技术实现思路

1、解决的技术问题:本专利技术提供一种耐热高催化活力葡萄糖氧化酶突变体及其构建方法与应用,通过对aspergillus eucalypticola来源的aegoxa关键氨基酸位点a12突变后筛选得到的突变体,具体得到1种热稳定性提高的葡萄糖氧化酶突变体,对于应用到饲料防霉和替代抗生素产业中具有广阔的前景。

2、技术方案:一种耐高温葡萄糖氧化酶突变体,包括以葡萄糖氧化酶aegoxa为母本,将ala12突变为ser12后得到突变体命名为aegoxa_a12s;所述aegoxa的氨基酸序列如seqid no.1所示;所述aegoxa_a12s的氨基酸序列如seq id no.2所示。

3、编码上述葡萄糖氧化酶突变体的核苷酸序列,aegoxa的核苷酸序列如seq idno.3所示;aegoxa_a12s的核苷酸序列如seq id no.4所示。

4、一种重组载体,其特征在于,所述重组载体包括权利要求2所述的核苷酸序列。

5、一种重组菌株,其特征在于,含有权利要求3所述的重组载体

6、上述重组菌株在抗菌中的应用。

7、上述重组菌株在制备抗菌药物中的应用。

8、一种抗菌药物,有效成分由上述重组菌株制得。

9、有益效果:本专利技术通过以来源于aspergillus eucalypticola的葡萄糖氧化酶aegoxa为母本对a12位点进行定点突变后得到的一种突变体,具体通过构建含有该突变体的重组菌株,诱导培养后筛选出在热稳定性提高的葡萄糖氧化酶突变体aegoxa_a12s。在热稳定性方面,突变体aegoxa_a12s的t50值分别为72℃,较野生型(60℃)提高12℃;突变体aegoxa_a12s在75℃下半衰期(t1/2)为27min,较野生酶aegoxa(6min)提高3.5倍;在催化性能方面,突变体a12s的比活和催化效率分别为84.28u/mg和32.9mm-1·s-1,比野生型分别提高1.5倍和1.0倍;最适ph值和最适温度与野生型基本一致。本专利技术通过定点突变构建突变体库,获得高比活耐热突变体aegoxa_a12s。因此,将本专利技术的耐热葡萄糖氧化酶突变体应用于饲料添加产业中,具有广阔的应用前景。

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【技术保护点】

1.一种耐高温葡萄糖氧化酶突变体,其特征在于,包括以葡萄糖氧化酶AeGoxA为母本,将Ala12突变为Ser12后得到突变体命名为AeGoxA_A12S;所述AeGoxA_A12S的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。

2.编码权利要求1所述葡萄糖氧化酶突变体的核苷酸序列,其特征在于,AeGoxA_A12S的核苷酸序列如SEQ ID NO.4所示。

3.一种重组载体,其特征在于,所述重组载体包括权利要求2所述的核苷酸序列。

4.一种重组菌株,其特征在于,含有权利要求3所述的重组载体。

5.权利要求4所述重组菌株在抗菌中的应用。

6.权利要求4所述重组菌株在制备抗菌药物中的应用。

7.一种抗菌药物,其特征在于,所述有效成分由权利要求4所述重组菌株制得。

【技术特征摘要】

1.一种耐高温葡萄糖氧化酶突变体,其特征在于,包括以葡萄糖氧化酶aegoxa为母本,将ala12突变为ser12后得到突变体命名为aegoxa_a12s;所述aegoxa_a12s的氨基酸序列如seq id no.2所示。

2.编码权利要求1所述葡萄糖氧化酶突变体的核苷酸序列,其特征在于,aegoxa_a12s的核苷酸序列如seq id no.4所示。<...

【专利技术属性】
技术研发人员:游帅卢宇何晓晓彭映芝赵怡凡赵卫国王俊
申请(专利权)人:江苏科技大学
类型:发明
国别省市:

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