[发明专利]一种淀粉蔗糖酶突变体及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种淀粉蔗糖酶，属于基因工程和酶工程领域。本发明分别对来源于Deinococcus geothermalis的淀粉蔗糖酶第285位丙氨酸残基进行定点突变，对来源于Alteromonas macleodii的淀粉蔗糖酶第287位丙氨酸残基进行定点突变，对来源于Neisseria polysaccharea的淀粉蔗糖酶第295位丙氨酸残基进行定点突变，获得的单突变体酶的水解活性较野生型淀粉蔗糖酶升高。这一发明有助于对于糖苷水解酶转苷和水解机理的研究，亦可应用于糖苷水解酶工业生产多聚糖。

技术领域

本发明涉及一种淀粉蔗糖酶突变体及其制备方法与应用，属于基因工程和酶工程领域。

背景技术

淀粉蔗糖酶(amylosucrase，AS)是一种葡萄糖基转移酶(glucosyltransferase，E.C.2.4.1.4)，隶属于糖苷水解酶(glycoside hydrolase，GH)13家族。它的主要功能是催化合成不可溶性的多糖，在葡聚糖存在的情况下，淀粉蔗糖酶能够以普通蔗糖作为唯一的能量来源和底物来催化合成直链淀粉，是一种工业上生产多糖的应用价值极高的酶。淀粉蔗糖酶可以以廉价的蔗糖为底物生产多聚糖，而不需要例如UDP之类的昂贵的前体物质，使得工业上具有广泛的应用前景。淀粉蔗糖酶含有5个结构域(A、B、B'、C和N)，其中A、B和B'-结构域构成了淀粉蔗糖酶的催化核心。

现有的淀粉蔗糖酶大多转苷能力很强，水解能力相对比较弱。研究淀粉蔗糖酶的水解和转苷作用的决定机制一直是一个热门的话题。目前，已经有许多关于水解和转苷方面的报道，但是大多集中在供体和受体位点，能显著改变水解和转苷平衡的的方法报道的还很少。因此，本发明通过单点突变显著提高了淀粉蔗糖酶的水解能力，说明此位点对淀粉蔗糖酶的水解和转苷作用很重要。进而该位点可以为其他淀粉蔗糖酶的水解和转苷的改造提供参考和借鉴。

发明内容

本发明所要解决的一个技术问题是提供一种淀粉蔗糖酶的突变体，对Deinococcus geothermalis来源的淀粉蔗糖酶的第285位丙氨基酸进行突变；

或，对Alteromonas macleodii来源的淀粉蔗糖酶第287位丙氨基酸进行突变；

或，对Neisseria polysaccharea来源的淀粉蔗糖酶第295位丙氨基酸进行突变

所述突变位点与淀粉蔗糖酶的转苷作用和水解作用相关。

在本发明的一种实施方式中，所述来源于Deinococcus geothermalis的淀粉蔗糖酶的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示，所述来源于Alteromonas macleodii的淀粉蔗糖酶的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示，所述来源于Neisseria polysaccharea的淀粉蔗糖酶的氨基酸序列如SEQ ID NO.3所示。

所述发生突变的氨基酸位点是淀粉蔗糖酶突变体第285位或第287或第295的丙氨酸残基残基。

在本发明的一种实施方式中，所述淀粉蔗糖酶突变是将氨基酸序列如SEQ IDNO.1所示的第285位丙氨酸残基变为丝氨酸残基，突变体命名为A285S；

或，所述淀粉蔗糖酶突变是将氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示的第287丙氨酸残基变为丝氨酸残基，突变体命名为A287S；

或，所述淀粉蔗糖酶突变是将氨基酸序列如SEQ ID NO.3所示的第295丙氨酸残基变为丝氨酸残基，突变体命名为A295S。

编码所述淀粉蔗糖酶突变体的基因。

携带所述淀粉蔗糖酶突变体的基因的载体。

携带权所述淀粉蔗糖酶突变体的基因的重组细胞。

本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种淀粉蔗糖酶突变体的制备方法，包括如下步骤：