[发明专利]一种耐热N-乙酰氨基葡萄糖脱乙酰酶及其编码基因与应用

说明书

本发明提供了一种耐热N‑乙酰氨基葡萄糖脱乙酰酶及其编码基因与应用。本发明的N‑乙酰氨基葡萄糖脱乙酰酶是如下a)或b)或c)：a)如SEQ ID NO.2所示氨基酸序列编码的蛋白质；b)如SEQ ID NO.2所示的蛋白质的N端和/或C端连接标签得到的融合蛋白质；c)将如SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的且具有相同功能的蛋白质。本发明进一步涉及此类蛋白质在氨基葡萄糖制备中的应用。本发明还涉及与耐热N‑乙酰氨基葡萄糖脱乙酰酶相关的生物材料。本发明所述脱乙酰酶可催化N‑乙酰氨基葡萄糖的脱乙酰反应，应用于工业化制备氨基葡萄糖，其反应条件温和，能源消耗少，无污染物产生，具有较好的工业应用前景。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及一种耐热N-乙酰氨基葡萄糖脱乙酰酶及其编码基因与应用。

背景技术

氨基葡萄糖(C₆H₁₃NO₅)又称葡萄糖胺、葡糖胺或氨基葡糖，是葡萄糖2位的羟基被氨基取代后形成的氨基单糖。氨基葡萄糖是自然界含量最丰富的单糖之一，在于人体中多存在于关节软骨、结缔组织和细胞膜中。氨基葡萄糖也是生物体蛋白质或脂类糖基化反应中的重要前体，是形成软骨细胞的重要营养素，是健康关节软骨的天然组织成份。

氨基葡萄糖是一种重要的功能食品，也是一种辅助治疗药物，其主要可以舒缓因关节炎引起的疼痛、僵硬和肿胀；舒缓因关节炎引起的疼痛、僵硬和肿胀；润滑关节及维持关节功能。此外，氨基葡萄糖在体内可以参与肝肾解毒，发挥抗炎护肝作用，对治疗风湿性关节炎症和胃溃疡也有良好的疗效。氨基葡萄糖还有吸收自由基、抗衰老、减肥、调节内分泌等多种有益的生理作用，已广泛应用于食品、化妆品和饲料添加剂中。

氨基葡萄糖的制备方法主要有化学合成法、酸水解法、微生物发酵法和生物转化法。目前，氨基葡萄糖工业制备方法主要为甲壳素水解法和微生物发酵法。甲壳素水解法生产氨基葡萄糖主要利用酸水解甲壳素获得单糖，大量酸、碱的使用对环境造成严重污染，此外，由于甲壳素原料依赖海洋甲壳质资源，其应用受到极大制约。微生物发酵法具有诸多优点，如原料来源不受限制，无致敏性、环境污染影响较小等，是目前工业制备氨基葡萄糖的发展趋势。但由于发酵过程中微生物对氨基葡萄糖耐受性有限，发酵法生产的氨基葡萄糖一般以N-乙酰氨基葡萄糖形式存在，后续还需进一步脱乙酰得到最终的氨基葡萄糖产品。目前N-乙酰氨基葡萄糖脱乙酰普遍采用盐酸水解法，即使用浓盐酸高温水解N-乙酰氨基葡萄糖，脱去乙酰基后生成氨基葡萄糖。盐酸水解法生产周期较长，产生大量的废酸及副产物，对氨基葡萄糖产品质量及环保均造成负面影响。

N-乙酰氨基葡萄糖脱乙酰酶能够专一催化N-乙酰氨基葡萄糖的脱乙酰反应，其反应条件温和，操作简单，环境污染少，是最为理想的氨基葡萄糖脱乙酰制备方法。然而，由于酶稳定性，催化活性，成本等原因，目前尚无商品化专一性制备氨基葡萄糖的N-乙酰氨基葡萄糖脱乙酰酶，工业上目前也尚未大规模采用酶法脱乙酰制备氨基葡萄糖。目前已公开的N-乙酰氨基葡萄糖脱乙酰酶也多为常温酶，催化转化率不高，限制了酶法脱乙酰的应用。

目前已公开的可应用于N-乙酰氨基葡萄糖脱乙酰反应的特异性脱乙酰酶报道较少，仅少量微生物来源的脱乙酰酶具有类似活性，如中国专利CN107022538A公开的一种高产氨基葡萄糖的脱乙酰酶及其编码基因。发掘具有较高活性的耐热N-乙酰氨基葡萄糖脱乙酰酶基因，通过基因重组的方法，构建基因工程菌，高效异源表达N-乙酰氨基葡萄糖脱乙酰酶，探索N-乙酰氨基葡萄糖脱乙酰酶制备氨基葡萄糖的酶解工艺，具有重要的工业应用价值和潜力。

发明内容

本发明的目是提供一种耐热N-乙酰氨基葡萄糖脱乙酰酶及其编码基因与应用。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明的一个目的是提供一种蛋白质。

本发明提供的蛋白质，是如下a)或b)或c)的蛋白质，将其命名为TcDac，