[发明专利]一种低温碱性磷脂酶A1及其编码基因

说明书

技术领域

本发明属于酶基因工程和酶工程领域。具体地说，本发明涉及一种编码耐冷居泉沙雷氏菌的低温碱性磷脂酶A₁的基因序列及含有该酶基因的重组质粒和表达相应酶的重组菌株、衍生物。 

背景技术

磷脂酶是水解磷脂的酯键的酶。广泛存在于真核生物和原核生物中，影响磷脂的分解代谢、生物膜的形成和重组，并且磷脂酶也涉及信号的级联。根据磷脂酶分子攻击的键的位置，已知有几种类型的特异性不同的磷脂酶，其中磷脂酶A₁(Phospholipase A₁，3.1.1.32，简称PLA₁)催化磷脂第一位酯酰键的水解，生成溶血磷脂和脂肪酸。PLA₁可以在细胞内，也可以在细胞外；是膜结合的或者是可溶的。 

磷脂酶在工业中有多种应用，包括应用于食品和非食品的磷脂乳化剂的修饰，增加油/水混合物的乳化；磷脂酶还可以被用于植物油加工过程中的油的脱胶。此外，磷脂酶在烘焙应用中对于提高生面团或烘焙产品质量特别有用。低温磷脂酶A₁的最适酶活温度一般在40℃以下，它具有最适酶活温度低，在低温下具有更高的催化效率等特点，因而应用于植物油脱胶和修饰磷脂乳化剂等工业生产中可简化生产工艺、节能降耗、提高产品质量、保护环境、降低生产成本，有着中温磷脂酶A₁无法取代的优越性。 

磷脂酶A已经从动物、植物、真菌和细菌等许多不同的来源中获得。来自于动物组织如大鼠肝脏(Biochemistry，10：4447～4450，1971)、心、脑(LipidRes，26：104～114，1985)和人脑(Biosci.Biotechnol.Biochem，63(5)：820～826，1999)以及牛脑(Biochem.Res.Commun，195：1272～1279，1993)的细胞内磷脂酶A₁已被部分纯化。通过凝胶过滤测得这些胞内磷脂酶A₁的分子量 大于150kDa，它们在动物细胞中的含量很低。磷脂酶A最早是从蛇毒液和猪胰液中获得(Journal of Biotechnology，72：103～114，1999)。来源于猪胰腺(Biochem.Res.Commun，195：1272～1279，1993)和Agkistrodon HalysBlomhoffii毒液的磷脂酶A的热稳定性比较高(Biochim.Biophys.Acta，159：103，1968)。马铃薯块茎储藏蛋白(Patatins)的作用相当于磷脂酶(Eur.J.Biochem，268：5037～5044，2001)。与膜结合的微生物磷脂酶A已报道的有两例：E.coli的DR-磷脂酶A抗表面活性剂SDS，被Ca²⁺和Mg²⁺激活，被Fe³⁺抑制(J.Biochem，96：1645～1653，1984；J.Biochem，96：1655～1664，1984)；另一种来源于E.coli与细胞膜结合的PLA₁，在SDS和一些有机溶剂中很稳定，最适pH为8.4，在pH6.5可失去一半的酶活，酶反应需要Ca²⁺ (Biochemistry，10：4447～4456，1971)。来源于动物组织的磷脂酶A和与膜结合的微生物磷脂酶A来源都很有限，且价格昂贵，故微生物胞外磷脂酶A₁的研究越来越受到重视。有关微生物胞外磷脂酶A₁的酶学性质的报道仅一篇，Kim报道的一株沙雷氏菌Serratia sp.MK1产生最适反应温度为50℃，最适pH为8.5，在70℃保温1h仍然很稳定的磷脂酶A₁(Journal ofMicrobiology and Biotechnology，6(6)：407～413，1996)。到目前为止，国内外尚未见有关专利和文献报道微生物低温碱性磷脂酶A₁。 

目前，国内外研究较多的是海洋、极地环境下的低温微生物及其低温酶，而对于内陆高寒地区、冰川冻土的研究较少。低温微生物产生的低温磷脂酶A1具有优良的低温活性，所以研究、开发低温磷脂酶具有重要意义。此外，有关既产生低温磷脂酶又产生脂肪酶的沙雷氏菌的研究，国内外尚未见报道。 

发明内容