[发明专利]一种新型苯乙烯环氧化酶及其功能

说明书

本发明公开了一种来源于海洋微生物Marinobacterium litorale DSM 23545的新型苯乙烯环氧化酶基因及其在催化不对称环氧化中的应用。该酶可以催化共轭和非共轭的苯乙烯类衍生物生成对应的环氧化物，尤其对共轭的苯乙烯、肉桂醇和4‑乙烯基‑2，3‑二氢苯并呋喃具有较高的催化活性。

技术领域

本发明涉及一种新型苯乙烯环氧化酶MlSMO基因及其催化功能，该环氧化酶来源于一株海洋微生物Marinobacterium litorale DSM 23545，可利用其对共轭和非共轭苯乙烯类衍生物进行环氧化生物催化反应，属于应用微生物及酶工程领域。

背景技术

手性环氧化合物是有机合成、制药工业、香料工业的重要中间体，具有广泛的应用。传统环氧化合物的生产采用化学催化法。通常化学催化法存在许多不足，其反应条件苛刻，选择性低，副产物多，分离纯化困难，还会造成环境污染。

随着生物催化技术的发展，以环氧化酶生物催化获得环氧化合物成为关注的热点。近二十多年来，有许多关于环氧化酶的筛选和生物转化的文献报道。目前报道的苯乙烯环氧化酶主要来自假单胞菌属，也包括极少的红球菌属和宏基因组等。其中催化苯乙烯生成环氧化物的环氧化酶的基因为styA和styB，分别编码苯乙烯单加氧酶(SMO)和还原酶(Reductase)。这些菌株中，特别是来源于假单胞菌属的苯乙烯环氧化酶基因之间具有极高的相似性，催化活性也不是很理想。因此，筛选新的高活性苯乙烯环氧化酶基因，进一步发展其在不对称环氧化催化中的应用，具有重要意义。

我们知道海洋微生物在生态系统中发挥着许多重要的作用，同时是许多生物活性物质和一些重要蛋白的来源菌株。但是到目前为止，未见有来源于海洋微生物的苯乙烯环氧化酶报道。另一方面，随着测序技术的不断发展，为研究者提供了大量的基因组数据信息，通过基因组数据库挖掘的方法是高效寻找新型酶源的有效途径。

发明内容

本发明目的是公开一种来源于海洋微生物Marinobacterium litorale DSM23545的苯乙烯环氧化酶MlSMO的基因，并提供了该基因构建的重组菌用于催化不对称环氧化反应的方法。

本发明中，术语“苯乙烯环氧化酶”、“SMO”、“苯乙烯单加氧酶”可以互换使用。

本发明的环氧化酶MlSMO，其基因序列包括styA、styB以及两者之间的连接序列。其中，styA(1248bp，见SEQ ID No.1)和styB(516bp，见SEQ ID No.3)，分别编码苯乙烯单加氧酶(SMO，见SEQ ID No.4)和还原酶(Reductase，见序列SEQ ID No.5)；连接styA与styB之间的碱基长度为60bp(见SEQ ID No.2)。

本发明的环氧化酶MlSMO的新颖性：

本发明涉及的蛋白StyA和StyB与NCBI数据库中已报道序列的相似性见下表，从表中可以看出环氧化酶MlSMO在蛋白质水平上的相似度70％，具有新颖性。

本发明的环氧化酶MlSMO是这样获得的：