[发明专利]一种酶活及位置选择性提高的脂肪酶突变体及其应用

说明书

本发明公开了一种酶活及位置选择性提高的脂肪酶突变体及其应用，属于基因工程技术领域。本发明对野生型脂肪酶进行突变，突变体M8A，L10A，D11A，L12A，P17G的比酶活较野生型酶活提高了1.1‑2.4倍，突变体M8A、L10A、T9A的1,3‑位置选择性较野生型提高了4.75‑5倍。酶活及位置选择性是脂肪酶在结构脂质催化应用中的重要参数，本发明将突变体在人乳脂替代品的催化反应中进行了应用，取得了显著的效果。

技术领域

本发明涉及一种酶活及位置选择性提高的脂肪酶突变体及其应用，尤其是基于“界面活性”分子设计的酶活及位置选择性提高的脂肪酶突变体，属于基因工程技术领域。

背景技术

甘油三酯(triacylglycerols，TAGs)是由一个甘油分子与三个脂肪酸分子缩合而成的，占食用油成分的95％以上。TAGs中脂肪酸组成、碳链长短和饱和度影响着其物化及营养学性质，因此，研究TAGs的结构、物化性质及其对人体健康的影响一直是油脂科学家关注的重点。研究表明，脂肪酸在TAGs中的酰化位置分布对油脂的氧化稳定性、熔点、凝固点及其营养价值有着非常重要的影响。结构脂质通过改变脂肪酸在三酰甘油骨架上的组成及位置分布，将具有特殊营养或生理功能的脂肪酸结合到特定位置，最大限度的发挥脂肪酸的营养价值和生理功能，作为一类新型的功能脂质，在油脂深加工领域得到了广泛关注。

目前，工业上生产合成结构脂质主要采用化学催化法和酶催化法。化学法一般是以碱金属为催化剂，由于价格便宜、工艺成熟，容易实现大规模生产。但化学法的反应有随机性，反应产物无特异性、位置选择性较差，导致产物副产物多，收率低。与化学法相比，酶法制备技术通过酶的1,3-位置选择性对产品实现精确控制，将所需要的特殊脂肪酸结合到三酰甘油中的特定位置。而且酶法反应条件温和、绿色环保、减少了反应副产物，能够满足人类在医疗和营养保健方面的需要，具有广阔的前景。

脂肪酶(全称Triacylglycerol acylhydrolase,Lipase EC3.1.1.3)，即甘油三酯水解酶，广泛存在于动物、植物和微生物中，可以催化酯化、醇解、氨解、转酯化和脂类的逆向合成等反应。微生物来源的脂肪酶具有催化温度广、转化效率高、底物专一性强、副产物少等优点，因而被广泛应用于油脂加工、化学、食品、制药和日化等工业领域。

但目前已有的脂肪酶大多为商业化脂肪酶，存在成本高的问题，并且脂肪酶存在活性低、位置选择性差的问题，需要进一步提高活力及位置选择性来提高HMFS的产率。

发明内容

本发明提供了一种脂肪酶突变体，将来源于华根霉的脂肪酶的第8位的甲硫氨酸替换为丙氨酸，或者将第9位的苏氨酸替换为丙氨酸，或者将第10位的亮氨酸替换为丙氨酸，或者将第11位的天冬氨酸替换为丙氨酸，或者将第12位的亮氨酸替换为丙氨酸，或者将第17位的脯氨酸替换为甘氨酸。

在本发明的一种实施方式中，所述来源于华根霉的脂肪酶的氨基酸序列如SEQ IDNO.1所示。

在本发明的一种实施方式中，所述脂肪酶突变体优选为将来源于华根霉的脂肪酶的第8位的甲硫氨酸替换为丙氨酸，或者将第9位的苏氨酸替换为丙氨酸，或者将第10位的亮氨酸替换为丙氨酸。

本发明还提供编码所述脂肪酶突变体的基因。

本发明还提供携带所述基因的载体。

在本发明的一种实施方式中，所述载体为pPIC9，pPIC3.5K，pPIC9K，PAO815、pPICZα。

本发明还提供携带所述基因的重组细胞。

在本发明的一种实施方式中，所述重组细胞为细菌或真菌细胞。

本发明提供的脂肪酶突变体可用于功能油脂、食品、保健品、医药等领域。

本发明的有益效果：