[发明专利]提高葡萄糖氧化酶活性的方法、突变体及其应用

说明书

本发明提供了提高葡萄糖氧化酶活性的方法、突变体及其应用。本发明揭示了一类葡萄糖氧化酶突变体，与野生型相比，所述突变体具有较高的酶活性，催化效率以及对底物的亲和力也有显著的提高。本发明的葡萄糖氧化酶突变体对于拓宽葡萄糖氧化酶的实际应用具有重要价值。

技术领域

本发明属于生物技术领域，更具体地，本发明涉及提高葡萄糖氧化酶活性的方法、突变体及其应用。

背景技术

葡萄糖氧化酶(β-D-glucose:oxygen 1-oxidoreductase，GOD，EC 1.1.3.4)是一种黄素蛋白，能利用分子氧作为电子受体，氧化葡萄糖生成过氧化氢和葡萄糖酸-δ-内酯，随后自发水解生成葡萄糖酸(Pluschkell S等，Kinetics of glucose oxidase excretionby recombinant Aspergillus niger.BiotechnologyBioengineering.2015,51(2):215-220)。GOD具有广泛的应用，在食品行业可以作为食品防腐剂和颜色稳定剂(Parpinello GP et al.Preliminary Study on Glucose Oxidase-Catalase Enzyme System toControl the Browning of Apple and Pear Purées.LWT-Food Science andTechnology.2002,35(3):239-243)，还可以生产葡萄糖酸(Cui C et al.Genipin Cross-Linked Glucose Oxidase and Catalase Multi-enzyme for Gluconic AcidSynthesis.Appl Biochem Biotechnol.2017,181(2):526-535；Rico-Rodriguez F etal.Impact of ultrasound on galactooligosaccharides and gluconic acidproduction throughout a multienzymatic system.Ultrason Sonochem.2018,44:177-183)，在纺织工业可被用来生产过氧化氢用于纺织品漂白(Tzanov T et al.Hydrogenperoxide generation with immobilized glucose oxidase for textilebleaching.Journal of Biotechnology.2002,93(1):87-94)，在医疗行业可利用GOD做成血糖仪检测糖尿病患者血糖浓度(Qi L,Hu Q et al.Fabrication of Liquid-Crystal-Based Optical Sensing Platform for Detection of Hydrogen Peroxide and BloodGlucose.Analytical Chemistry.2018,90(19):11607-11613；Ho J A et al.Developmentof a long-life capillary enzyme bioreactor for the determination of bloodglucose.Talanta.2007,71(1):391-396)。

GOD具有广泛的应用，随着GOD在酵母中外源表达的成功，对GOD蛋白进行定性进化从而提高酶的催化活性和稳定性也具有重要的现实意义。通过基因突变改变酶的氨基酸序列和蛋白结构，对酶进行分子改造，有可能改善蛋白的特性。

综上，由于GOD具有良好的应用前景，本领域亟待提高其酶活性、稳定性等性能，以使之产生更高的应用价值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提高葡萄糖氧化酶活性的方法，以及提供葡萄糖氧化酶的突变体及其应用。