[发明专利]一种甘露糖6-磷酸磷酸酶及甘露糖生物制备方法

说明书

本发明公开了一种甘露糖6‑磷酸磷酸酶及甘露糖生物制备方法，选自如下(a)～(c)所述的多肽:(a)由SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列组成的多肽；(b)由(a)中的氨基酸序列经过取代、缺失或添加一个或几个氨基酸且具有催化甘露糖6‑磷酸脱磷酸功能由(a)衍生的多肽:(c)与(a)中的氨基酸序列有70％以上同一性的氨基酸序列,且具有催化甘露糖6‑磷酸脱磷酸功能的多肽。本发明还公布了新的甘露糖生物合成制备方法，通过构建多酶反应器，转化甲醛、甘油、淀粉、麦芽糊精、蔗糖、糖蜜、葡萄糖等廉价碳源合成甘露糖。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及一种甘露糖6-磷酸磷酸酶及其生物制备甘露糖的方法。

背景技术

甘露糖(mannose)是一种六碳单糖，是葡萄糖的同分异构体，在自然界中广泛以聚糖形式存在于酵母、咖啡渣、红藻、棕榈子、魔芋等材料中。甘露糖在生物学和医学上都有很重要的应用，其不仅具有调节免疫、抵御细菌和病毒侵染、促进体内糖蛋白正常合成、抗癌等方面的作用，同时也是合成一些医药化工原料和重要糖类药物前体的原料，还可以被作为食品及饮料的甜味剂，近年来，甘露糖在功能食品、饲料添加剂及医药领域需求显著增加，经济开发价值凸现。

目前甘露糖的制备主要通过酸解富含甘露聚糖的原料如酵母、咖啡渣、红藻、魔芋等，进一步分离获取，该方法收率较低；还可以化学氧化甘露醇制备，该生产工艺复杂且收率较低；目前也有相关报道采用果糖异构酶或者纤维二糖2-差向异构酶催化果糖或者葡萄糖合成甘露糖，尽管该方法生产速率较高，但是转化率低于35％，后期分离成本较高。专利ZL201610937656.5中公开了采用构建多酶分子机器转化淀粉制备塔格糖的方法，可实现塔格糖的低成本合成，且产物单一便于分离，目前催化果糖6-磷酸转化为甘露糖6-磷酸的甘露糖6-磷酸异构酶已有很多报道，然而高效催化甘露糖6-磷酸脱磷酸作用的磷酸酶报道较少，所以亟待筛选催化效率高的甘露糖6-磷酸磷酸酶，建立转化淀粉、蔗糖、葡萄糖、甘油、甲醛等廉价碳源为甘露糖的制备方法。

发明内容

本发明的目的一在于提供一种催化甘露糖6-磷酸脱磷酸功能的酶，本发明中，将这种具有催化甘露糖6-磷酸脱磷酸功能的酶命名为M6PP，选自如下(a)～(c)所述的多肽：

(a)由SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列组成的多肽；

(b)由(a)中的氨基酸序列经过取代、缺失或添加一个或几个氨基酸且具有催化甘露糖6-磷酸脱磷酸功能的多肽；

在本领域中,用性能相近或相似的氨基酸进行取代时，通常不会改变蛋白质的功能。同时，在C末端或N末端添加一个或数个氨基酸，通常也不会改变蛋白质的功能。

(c)与(a)中的氨基酸序列有70％以上同一性的氨基酸序列，且具有催化甘露糖6-磷酸脱磷酸功能的多肽。

另外还包括在SEQ ID NO.1所示氨基酸序列的多肽的基础上的活性片段、或其活性衍生物、类似物。所述“活性片段”、“活性衍生物”和“活性类似物”是指基本上保持本发明M6PP多肽相同的生物学功能或活性的多肽。

本发明的目的二在于提供一种多核苷酸，选自如下(d)～(h)：

(d)编码目的一中(a)～(c)所述多肽的多核苷酸；优选的，其基因序列为SEQ IDNO.2或SEQ ID NO.3中所示序列。

(e)编码目的一中(a)～(c)所述多肽类似物或衍生物的多核苷酸；

(h)与(d)或(e)限定的多核苷酸序列有70％同一性且编码具有催化甘露糖6-磷酸脱磷酸功能的多肽的多核苷酸。