[发明专利]一种热稳定性提高的谷氨酰胺转氨酶

说明书

一种谷氨酰胺转氨酶，特别是一种热稳定性提高的谷氨酰胺转氨酶。通过在成熟酶的N端的融合表达双亲短肤实现酶热稳定性的提高。

技术领域

本发明涉及一种谷氨酰胺转氨酶，特别是一种热稳定性提高的谷氨酰胺转氨酶。

背景技术

谷氨酰胺转胺酶(Transglutaminase,EC 2.3.2.13,TGase)，是一种能够发生酰胺基转移反应，最后形成ε-(γ-谷氨酰基)赖氨酸共价键的蛋白。基于上述催化反应的存在，TGase能够促使各种蛋白质分子间、分子内交联以及谷氨酰胺残基的水解，从而提高蛋白质的各种功能性质，比如乳化性、溶解性等；同时，TGase能够通过将一些小分子物质比如赖氨酸等引入蛋白质，来增加蛋白质的营养价值。因此，市场上广泛应用TGase作为别具特色的食品添加剂于面制品、乳制品、碚烤制品、肉制品及水产品等食品的加工处理，市场需求量极其巨大。TGase特殊的催化能力使其在食品、纺织等工业生产中具有广泛应用，但其催化活性较低、热稳定性较差，使得TGase作为优良的催化剂在工业中的应用受到了严重限制。因此，目前的研究的热点大部分都集中于如何提高TGase的热稳定性。因此基于已得到的在大肠杆菌中的表达平台,通过在成熟酶的N端插入短肽,对进行分子改造,以期得到酶学性质更适合工业应用的TGase。

自组装双亲短肽(SAPs)通过疏水亲水氨基酸交替分布，自发组装成特殊短肽，形成的水凝胶能够对蛋白等大分子进行固定化，在分子电子学、细胞培养、纳米生物技术和生物医药等方面具有巨大的应用潜力。SAPs与蛋白末端融合，能提高酶的催化效率和热稳定性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是得到一种热稳定性提高的谷氨酰胺转氨酶，通过在成熟酶的N端的融合表达双亲短肤实现酶热稳定性的提高，序列如SEQ ID NO.1所示或在SEQID NO.1基础上进行缺失、突变后谷氨酰胺转氨酶酶活性保持不变的氨基酸序列。

所述谷氨酰胺转氨酶的氨基酸序列还可以如SEQ ID NO.2所示，SEQ ID NO.3所示或SEQ ID NO.4所示。上述谷氨酰胺转氨酶均在成熟酶的N端融合了双亲短肽序列。

为解决上述问题技术问题，本发明采用以下示例：

1、双亲短肤基因的获得，根据双亲短肤的氨基酸序列，在引物上设计相应的DNA序列。

2、以S.hygroscopicus pro-TGase表达质粒pET-22b(+)/pro-TG(Liu S,Zhang D,Wang M,Cui W,Chen K,Du G,Chen J,Zhou Z.The order of expression is a keyfactor in the production of active transglutaminase in Escherichia coli byco-expression with its pro-peptide.Microb Cell Fact,2011,10(112):1-7)为模板，进行全质粒PCR。

3、将连接好的pET-22b(+)/pro-SAP-TG转进JM109，测序正确后转进E.coli BL21(DE3)。

培养基：

种子培养基(LB)：酵母粉5g/L，胰蛋白胨10g/L，NaCl 10g/L，(pH 7.0)。

发酵培养基(TB)：酵母粉24g/L，胰蛋白胨12g/L，甘油5g/L，K₂HPO₄72mmol/L，KH₂PO₄17mmol/L，(pH 7.0)。

培养方法：

种子培养条件：LB培养基，用250mL摇瓶培养，装液量为10％，培养温度为37℃，转速为220rpm，培养时间为10h。