[发明专利]一种L-天冬氨酸-α-脱羧酶及其应用

权利要求书

1.一种L-天冬氨酸-α-脱羧酶，其特征在于，该酶氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。

2.根据权利要求1所述的一种L-天冬氨酸-α-脱羧酶，其特征在于，该酶原始编码基因序列如序列表中SEQ ID NO.2所示。

3.根据权利要求1所述的一种L-天冬氨酸-α-脱羧酶，其特征在于，为便于在大肠杆菌中表达，该酶编码基因序列被优化如SEQ ID NO.3所示。

4.根据权利要求1或2 或 3所述的一种L-天冬氨酸-α-脱羧酶，其特征在于，该酶适宜反应温度为30~40℃，适宜反应pH为6.0~8.0。

5.根据权利要求4所述的一种L-天冬氨酸-α-脱羧酶，其特征在于，该酶最适宜反应温度为37℃，最适反应pH为7.0~8.0。

6.一种如权利要求1~5中任意一项所述L-天冬氨酸-α-脱羧酶的应用，其特征在于，所述L-天冬氨酸-α-脱羧酶在磷酸吡哆醛作为辅酶的条件下，催化L-天冬氨酸发生脱羧反应生成β-丙氨酸。

7.根据权利要求6所述一种L-天冬氨酸-α-脱羧酶的应用，其特征在于，所述应用方法包括以下步骤：

（1）重组大肠杆菌构建：将SEQ ID NO.3所示基因编码序列克隆到高表达载体，转化到大肠杆菌合适菌株中，构建基因工程菌；

（2）发酵培养：将1~3%工程菌接种至含卡那霉素30~60μg/mL 的TB培养基中，30~40℃培养4~5h后加诱导剂IPTG至终浓度为0.2~0.6mmol/L，并将温度降至20~28℃诱导目的蛋白的表达，继续培养16-25小时，结束发酵，收集菌体备用；

（3）β-丙氨酸的生产：将发酵得到的湿菌体通过全细胞催化法生产β-丙氨酸；或者从发酵得到的湿菌体提取得到L-天冬氨酸-α-脱羧酶催化生产β-丙氨酸。

8.根据权利要求7所述一种L-天冬氨酸-α-脱羧酶的应用，其特征在于，所述步骤（1）具体步骤如下：将SEQ ID NO.3所示DNA片段利用NdeI和BamHI酶切位点克隆到表达载体pET28a(+)，得到pET28a(+)-MpADC重组质粒，将其转化到大肠杆菌感受态细胞，获得了高表达的重组大肠杆菌。

9.根据权利要求7所述一种L-天冬氨酸-α-脱羧酶的应用，其特征在于，所述步骤（3）中：

全细胞催化法生产β-丙氨酸方法如下：将发酵得到的湿菌体、底物L-天冬氨酸以及磷酸吡哆醛组成转化体系，反应得到β-丙氨酸。

10.根据权利要求9所述一种L-天冬氨酸-α-脱羧酶的应用，其特征在于，所述转化体系中磷酸吡哆醛的浓度为0-5mmol/L，反应温度为30~40℃，反应pH为6.0~8.0。