[发明专利]一种pH不敏感高温耐受性HSL家族脂类水解酶及应用

说明书

本发明公开了一种在酸性至碱性pH条件下都能够高效催化酯类水解的热稳定脂类水解酶Poc14及其应用。本发明所涉及脂类水解酶基因来自热泉细菌Porphyrobacter cryptus DSM12079，所述的脂类水解酶基因经大肠杆菌E.coli菌株异源表达后，在55℃达到最大酶活性，当pH值在6.5和8.5之间保持高活性，对于有机溶剂和金属离子有较强耐受性，在Tritonx100、甘油以及DMSO环境下有较强的酶学活性。该基因所编码的Poc14的热稳定性和对pH较强的适应性，使其可应用于废水处理、精细化工、制药和环境修复等高温、含盐和含有机溶剂条件下的工业生产。

技术领域

本发明属于基因工程领域，具体涉及一种热泉细菌来源pH不敏感高温耐受性HSL家族脂类水解酶及应用。

背景技术

脂类水解酶广泛存在于微生物、动物和植物中，是一种能够催化脂肪酸酯键水解或合成反应的一类水解酶的总称。脂类水解酶参与生物体多个代谢过程，在酯类运输、细胞结构构建以及能量代谢中发挥重要功能，是维持生命体生存所必需的酶类之一。细菌HSL家族脂类水解酶氨基酸序列与真核生物中HSL水解酶高度相似，其氨基酸序列包含四个保守区，其三个催化残基丝氨酸、组氨酸、天冬氨酸分别位于三个保守区域内。HSL家族水解酶广泛存在于原核与真核生物中，是具有广泛底物谱的一类水解酶。广泛底物谱和功能多样性使该家族水解酶在诸如食品、医药、纺织、洗涤、污水处理、环境修复等领域具有广泛的潜在应用价值，成为国内外研究热点。

自然热泉温度高，富含矿物质及硫等元素。存在热泉中的微生物具备高温耐受性等特点。所筛选的酶资源一般在高温耐受性，极端酸碱度以及金属和硫化物耐受性方面，有比较突出的特点。因此，热泉环境是一个获取特殊性质工业用酶的资源宝库。

本发明从一种热泉细菌中筛选到一种新型HSL家族水解酶基因，并对该基因进行了重组表达。重组酶具有热稳定性，并且在范围很广的pH条件下都能保持高度的活性，可用于精细化工、制药、洗涤、废水处理和环境修复等工业领域。

发明内容

本发明的目的是提供一种新的热泉细菌来源水解酶、其编码基因及其制备方法，该水解酶可用于广泛pH条件下高温反应中酯类降解及其他酯类化合物的生物催化和转化。

本发明涉及具有水解酶活性的分离的多肽，其选自下组：

(a)多肽，其与SEQ ID NO:2的多肽所示序列一致；

(b)多肽，其为SEQ ID NO:2所示多肽的远离催化中心位置进行各种取代、添加和/或缺失一个或几个氨基酸得到的突变体，该突变体具有与SEQ ID NO:2所示的蛋白序列至少90％以上的同源性及至少90％以上的水解酶活性。

本发明所述的具有水解酶活性的多肽，其来源于热泉的嗜热细菌Porphyrobactercryptus DSM12079。所述菌株购自德国布伦瑞克(Braunschweig)DSMZ菌种库，保藏编号为：DSM12079。