[发明专利]一种真菌羧酸酯酶及其编码基因与应用

说明书

技术领域

本发明涉及生物技术领域，尤其涉及一种真菌羧酸酯酶及其编码基因与应用。

背景技术

酯酶（EC.3.1.1.x）通常同时具有水解和合成的能力，水解时催化酯键产物为相应的酸和醇，合成时把酸的羧基与醇的羟基缩合并缩水，产物为酯类或其它香味物质。其中最重要的两种酯酶是脂肪酶[EC.3.1.1.3]和羧酸酯酶[EC.3.1.1.1]。脂肪酶因其催化中心附近存在“盖子”结构而具有“界面效应”，而羧酸酯酶不具有该现象。羧酸酯酶催化反应遵循经典的米氏动力学，而脂肪酶只有当底物达到一定浓度后才能表现出较高的催化活性。另外，羧酸酯酶对短碳链酯类（一般少于10个碳原子）具有较高的催化活性，而脂肪酶倾向于催化含有较长碳链（多于10个碳原子）的水不溶性酯类（Bornscheuer,2002.Microbial carboxyl esterases:classification,properties and application in biocatalysis.FEMS Microbiol Rev26:73-81）。羧酸酯酶具有许多独特的特性，如它们在有机相中可以完成酯化、转酯、酯交换等众多反应，而且其中的大多数反应具有不对称选择性，可以专一性地用于制备许多用化学法难以合成的手性化合物（如液晶、光学活性药物、农药等）及其前体（彭立风等,2000.微生物脂肪酶的应用[J].食品与发酵工业,26:68-73）。

羧酸酯酶具有广泛的底物特异性，在有机溶剂中具有较高的稳定性，并且一些羧酸酯酶还具有较高的对映选择性，这使羧酸酯酶在食品、制药等行业中具有广泛的应用前景。羧酸酯酶可以用来合成一些短链酯类，如丁酸乙酯、乙酸异戊酯、丁酸丁酯和辛酸乙酯等（Fendri et al.,2012.A thermoactive uropygial esterase fromchichen:Purification,characterization and synthesis of flavor esters.IntJ Biol Macromol50:1238-1244），这些具有水果香味的酯类物质在食品工业中具有重要的应用价值。目前，临床上所用的1200多种化学药物中，约有480多种为手性药物，药物的生物活性与其手性对映体构型密切相关，并非两种异构体都具有相同的活性，而酯酶可用于制药工业中手性药物的酶法拆分（Quax and Broekhuizen,1994.Development of a new Bacillus carboxyl esterase for use in resolution of chiraldrugs.Appl Microbial Biotechnol41:425-431）。