本发明属于基因工程与蛋白质改造,具体涉及一种脂肪酶突变体及其在合成功能性脂质opl中的应用。
背景技术:
1、脂肪酶是一类可以水解甘油三酯生成不同链长的游离脂肪酸与甘油的水解酶。从催化特性看,脂肪酶反应条件温和,副产物少且反应不需辅酶,同时具有高度的化学选择性和立体异构性。同时,脂肪酶还具有催化酯水解、酯合成、转酯化、氨解、醇解、药物合成等作用。
2、脂肪酶的主要来源有植物、动物和微生物。微生物具有种类多、繁殖快、易变异的特点,其分泌的脂肪酶种类繁多,底物广谱性大,可适应不同的ph值与温度范围,有些极端环境获取的微生物菌株其酶学特性更加突出。目前发现产脂肪酶的微生物分布非常广泛,已分离鉴定的达60余个属,其中酵母菌有10个属、其它真菌有23个属、放线菌有4个属、细菌有28个属。高产脂肪酶的真菌菌株多来源于根酶(rhizopus)、曲霉(aspergillus)、青霉(penicillium)、毛霉(mucor)、地霉(geotrichum)等等。
3、母乳是婴儿最佳的食物来源,可以满足婴幼儿对各种营养素的需求,大大减少其患腹泻、传染病、过敏性疾病和营养不良的机会,降低婴幼儿死亡率,并可降低成年期的慢性疾病风险。母乳中含有3%-5%的脂肪,其中包括98%的甘油三酯、1%磷脂、0.5%胆固醇和胆固醇脂以及其他的脂肪伴随物。随着科学家对母乳脂质的研究进展,业界内提出了越来越多与母乳脂肪相似的人乳替代脂结构,例如目前大家比较熟悉的opo、opl、upu等。
4、opo是婴幼儿配方奶粉中大家耳熟能详的一个营养成分。opo全称1,3-二油酸-2-棕榈酸甘油三酯(1,3-dioleoyl-2-palmitoylglycerol),是人乳中含量最高的甘油三酯之一。opo作为一种人乳替代脂,模拟了母乳脂肪中的一种甘油三酯,但母乳脂肪中具有类似结构的甘油三酯有很多种,仅添加一种opo很难使得整体脂肪酸组成及其位置分布与母乳脂肪相似,因此并不是全价人乳替代脂。除此之外,针对各国母乳成分的研究成果显示,各国母乳成分之间的差异性较大,比如欧美母乳中opo含量最多,而中国母乳含量最高的并非opo,而是opl,即1-油酸-2-棕榈酸-3亚油酸甘油三酯(1-palmitoyl-2-oleoyl-3-linoleoylglycerol)。
5、当前主要采用酶法合成opo、opl,其优点是反应条件温和,对环境友好,产品安全,并且脂肪酶很容易从产物中分离出来。酶法合成opo采用的酸解法,主要是采用sn-2位富含棕榈酸的油脂和油酸为底物,在sn-1,3位专一性脂肪酶的作用下进行反应,此方法可制备出纯度高且副产物少的产品。而酶法合成opl,则需要采用sn-2位富含棕榈酸的油脂和亚油酸为底物进行酶法合成。目前开发适用于opl合成的脂肪酶是本领域的研究热点。
技术实现思路
1、本发明为解决现有技术问题,提供了一种比活力提高的脂肪酶突变体及其在合成功能性脂质opl中的应用。
2、本发明提供了一种脂肪酶突变体,其包含与seq id no:2具有至少90%同一性的氨基酸序列,且与seq id no:2相比在选自下组中的至少一个位置上包含氨基酸的取代:287、306、335、359。
3、在本发明的一些实施例中,所述突变体的氨基酸序列与seq id no:2相比具有至少91%,92%,93%,94%,95%,96%,97%,98%,或至少99%的同一性。
4、在一些更具体的实施例中,所述突变体的氨基酸序列与seq id no:2相比具有至少99.1%,99.2%,99.3%,99.4%,99.5%,99.6%,99.7%,99.8%,或至少99.9%的同一性。
5、在本发明的一些实施例中,所述突变体包含下组中至少一个氨基酸的取代:e287s,v306t,e335a,d359l。
6、在本发明的一些实施例中,所述突变体包含下组中至少一个氨基酸的取代或取代组合:
7、e287s;
8、v306t;
9、e335a;
10、d359l;
11、e287s/v306t;
12、e287s/e335a;
13、e287s/d359l;
14、v306t/e335a;
15、v306t/d359l;
16、e335a/d359l;
17、e287s/v306t/e335a;
18、e287s/v306t/d359l;
19、e287s/e335a/d359l;
20、v306t/e335a/d359l;
21、e287s/v306t/e335a/d359l。
22、在本发明的一些实施例中,所述突变体的氨基酸序列为seq id no:3或seq idno:4或seq id no:5或seq id no:6或seq id no:7或seq id no:8或seq id no:9。
23、本发明还涉及编码上述脂肪酶突变体的dna分子。
24、本发明还涉及包含上述dna分子的重组表达载体。
25、本发明还涉及一种宿主细胞,包含上述重组表达载体。
26、将上述的质粒转入宿主细胞中,重组表达的脂肪酶突变体的比活力得到显著提升。
27、所述宿主细胞为毕赤酵母(pichia pastoris)。
28、所述宿主细胞为黑曲霉(aspergillus niger)。
29、所述宿主细胞为里氏木霉(trichoderma reesei)。
30、本发明还涉及上述脂肪酶突变体在功能性脂质opl合成中的应用。
31、本发明以野生型脂肪酶rcl为基础,提供了分别包含e287s、v306t、e335a、d359l单点突变及其组合的突变体,能显著提高脂肪酶的比活力。所述脂肪酶突变体可广泛应用于合成功能性脂质opl,应用前景广阔。
1.一种脂肪酶突变体,其特征在于,所述突变体包含与seq id no:2具有至少90%同一性的氨基酸序列,且与seq id no:2相比在选自下组中的至少一个位置上包含氨基酸的取代:287、306、335、359。
2.如权利要求1所述的突变体,其特征在于,所述突变体的氨基酸序列与seq id no:2相比具有至少91%,92%,93%,94%,95%,96%,97%,98%,或至少99%的同一性。
3.如权利要求2所述的突变体,其特征在于,所述突变体包含下组中至少一个氨基酸的取代:e287s,v306t,e335a,d359l。
4.如权利要求3所述的突变体,其特征在于,所述突变体包含下组中至少一个氨基酸的取代或组合:
5.如权利要求4所述的突变体,其特征在于,所述突变体的氨基酸序列为seq id no:3或seq id no:4或seq id no:5或seq id no:6或seq id no:7或seq id no:8或seq id no:9。
6.编码权利要求1-5任一所述脂肪酶突变体的dna分子。
7.包含权利要求6所述dna分子的重组表达载体。
8.包含权利要求7所述重组表达载体的宿主细胞。
9.如权利要求8所述的宿主细胞,其特征在于,所述宿主细胞为毕赤酵母(pichia pastoris)或黑曲霉(aspergillus niger)或里氏木霉(trichoderma reesei)。
10.权利要求1-5任一所述脂肪酶突变体在功能性脂质opl合成中的应用。
