[发明专利]一种脂肪酶LIPASE7及其编码基因和应用

说明书

本发明公开了一种脂肪酶LIPASE7及其编码基因和应用。本发明从海洋放线菌(Pseudonocardia antitumoralis)SCSIO 01299中克隆得到一个新的脂肪酶基因——脂肪酶基因lipase7，其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，全长为927bp，其编码的脂肪酶LIPASE7的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示，共包含308个氨基酸。通过克隆脂肪酶基因lipase7并将其连接表达载体pET‑28a(+)后转化大肠杆菌BL21(DE3)，培养并诱导表达后，得到了重组表达的脂肪酶LIPASE7。脂肪酶LIPASE7作为催化剂拆分(±)‑2‑氯丙酸甲酯，可制备得到99％光学纯度的(R)‑2‑氯丙酸甲酯；脂肪酶LIPASE7作为催化剂拆分(±)‑2‑氯丙酸乙酯，可得到98％光学纯度的(R)‑2‑氯丙酸乙酯。脂肪酶LIPASE7具有稳定性高、催化效率高的优点，可用于生物医药、化妆品和精细化工等领域。

技术领域

本发明属于生物化工和生物技术领域，具体涉及一种脂肪酶LIPASE7及其编码基因和应用。

背景技术

手性化合物由于立体结构互为镜像，其在生物学和药学性质上却相差甚远。比如历史上曾出现使用反应停导致大规模新生儿畸形的事件，由于合成手性药物过程中存在两种构型的“反应停”，R型的“反应停”是孕妇用镇痛药和止痛药，而S型的“反应停”对胎儿则有致畸作。因此，得到光学纯度的手性化合物是非常重要的。

目前合成手性化合物的方法主要有：(1)化学法，即利用对映体的物理和化学性质的差异进行分离。通常有盐析法、包结法、以及组合拆分。其缺点是要求对映体之间的性质差异要大，适用的化合物不多。(2)合成法，通过设计反应来进行手性化合物的化学合成。这种方法缺点在于反应过程通常比较剧烈，耗费能量，而且反应中使用大量有毒的有机溶剂。(3)色谱拆分，这种方法是利用填料对手性对映体吸附性质的差异来实现，其缺点是设备昂贵，普及性较差。(4)酶拆分：这也是目前手性药物发展的一个朝阳方向。

脂肪酶(Lipase，EC 3.1.1.3)，又叫作三酰甘油水解酶，由其来源非常广泛(微生物、植物和动物中都有存在)，可拆分的底物多，立体选择性高，不需要辅助因子，是一种重要的手性催化剂。

光学纯的2-氯丙酸甲酯是制备光学纯的芳氧基丙酸类除草剂及一些手性药物(如左西孟旦)的重要的中间体。然而，由2-氯丙酸甲酯外消旋体为原料作为中间体进行合成医药或农药，由于其含有低效或无效或有毒副作用的对映异构体，可能以竞争性抑制剂的形式起作用，不仅会降低药效，而且会造成原料的浪费，还可能产生毒副作用等。

光学纯的2-氯丙酸乙酯作为一种重要的医药、农药手性中间体是合成光学纯芳氧丙酸类除草剂、植物生长调节剂以及一些杀菌剂的重要原料；也是α-取代丙酸系列除草剂、植物生长调解剂、非甾体类消炎解热镇痛药的重要中间体，如禾草灵，吡氟禾草灵等。

但是，目前在工业中应用的脂肪酶都是来源于进口，比如Novo Nordisk公司的脂肪酶Novozym 435(来自Candida antarctica)，Amano Pharmaceutical公司的Lipase PS(来自Burkholderia cepacia)，Fluka公司的Lipase A(来自Candida antarctica)等等。这些脂肪酶价格昂贵，生产技术受到制约，因此开发具有自主产权的拆分活性好的脂肪酶十分必要。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中脂肪酶价格昂贵、生产技术受到制约的不足，提供一种新的脂肪酶LIPASE7及其编码基因和应用。

本发明从海洋放线菌(Pseudonocardia antitumoralis)SCSIO 01299中开发了一种新的脂肪酶LIPASE7及其编码基因lipase7，构建了含有脂肪酶基因lipase7的重组表达载体和基因工程菌，培养基因工程菌后获得脂肪酶LIPASE7，其可应用于制备手性(R)-2-氯丙酸甲酯和(R)-2-氯丙酸乙酯。