[发明专利]PET降解酶突变体及其应用

说明书

本发明属于酶工程技术领域，涉及一种酶的突变体及其应用。一种PET降解酶突变体，所述的突变体是PET降解酶7029PETase上第61位氨基酸由亮氨酸突变为苏氨酸形成的，其氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示，其核苷酸序列如SEQ ID NO.10所示；PET降解酶7029PETase的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示，基因核苷酸序列如SEQ ID NO.9所示。本发明的PET降解酶突变体，能够在常温下降解PET酶，与现有的PET降解酶相比，对商业化PET塑料及其单体BHET的降解速率有了一定的提高，具有良好的工业前景。

技术领域

本发明属于酶工程技术领域，涉及一种酶的突变体及其应用。

背景技术

聚对苯二甲酸乙二醇酯（polyethylene terephthalate，PET）是塑料的一种，因其具有高机械强度、低透气性、重量轻、成本价格低等优点，目前已在全世界范围内得到了广泛的应用。同时由于其化学惰性，自然状态下较难被降解，导致其在环境中大量累积，造成严重的环境污染。目前对于PET废弃物的处理方法中，最常用的为机械回收方法，虽然部分废弃塑料得到了回收利用，但这些工艺不能用于回收有色或者不透明的塑料，而这些塑料通常最终会进入垃圾填埋场或焚烧炉，造成很大的资源浪费与环境污染。

微生物代谢的多样性使它们在环境修复方面具有极大的潜力，许多细菌已被证明可以产生某种水解酶，可以在不同程度上降解PET，但到目前为止发现的这些水解酶大部分需要较高的温度，或者在常温下降解效率不高。因此，如果能找到常温条件下的高效PET降解酶，或者得到常温PET降解酶的突变体，便有可能实现常温下降解PET塑料，从而为节能条件下PET塑料废弃物的处理提供一种工具。

发明内容

鉴于现有技术中存在的上述问题，本发明目的在于提供一种能够在常温下有效降解PET塑料的降解酶及其突变体和应用。

本发明解决其技术问题采用的第一种技术方案，是提供一种PET降解酶：一种PET降解酶，编码该酶的基因命名为7029PETase，其氨基酸序列如SEQ ID NO.1 所示，基因核苷酸序列如SEQ ID NO.9 所示。

本发明解决其技术问题采用的第二种技术方案，是提供PET降解酶突变体，所述的突变体是在7029PETase的底物结合位点发生单点或多点突变。

进一步的，所述的突变体是7029PETase上第61位氨基酸由亮氨酸突变为苏氨酸形成的，其氨基酸序列如SEQ ID NO.2 所示，其核苷酸序列如SEQ ID NO.10 所示。

进一步的，所述的突变体是7029PETase上第132位氨基酸由色氨酸突变为组氨酸形成的，其氨基酸序列如SEQ ID NO.3 所示，其核苷酸序列如SEQ ID NO.11 所示。

进一步的，所述的突变体是7029PETase上第259位氨基酸由精氨酸突变为丙氨酸形成的，其氨基酸序列如SEQ ID NO.4 所示，其核苷酸序列如SEQ ID NO.12 所示。

进一步的，所述的突变体是7029PETase上第61位氨基酸由亮氨酸突变为苏氨酸，同时第132位氨基酸由色氨酸突变为组氨酸形成的，其氨基酸序列如SEQ ID NO.5 所示，其核苷酸序列如SEQ ID NO.13 所示。

进一步的，所述的突变体是7029PETase上第61位氨基酸由亮氨酸突变为苏氨酸，同时第259位氨基酸由精氨酸突变为丙氨酸形成的，其氨基酸序列如SEQ ID NO.6 所示，其核苷酸序列如SEQ ID NO.14 所示。

进一步的，所述的突变体是7029PETase上第132位氨基酸由色氨酸突变为组氨酸，同时第259位氨基酸由精氨酸突变为丙氨酸形成的，其氨基酸序列如SEQ ID NO.7 所示，其核苷酸序列如SEQ ID NO.15 所示。