[发明专利]一种仿生辅酶偏好性的葡萄糖6-磷酸脱氢酶突变体及其应用

权利要求书

1.一种仿生辅酶偏好性的葡萄糖6-磷酸脱氢酶突变体，其特征在于，是将氨基酸序列如SEQ ID NO .2所示的G6PDH进行定点饱和突变和/或组合突变，获得以NMN+作为辅酶，比酶活提高的葡萄糖6-磷酸脱氢酶突变体，所述突变体的氨基酸序列为突变位点S115A或突变位点S115A与S25A、P118S、Y417H、M421其中的一个或多个位点的组合，其中，突变体为S115A，氨基酸序列如SEQ ID NO.4所示；S115A/P118S，氨基酸序列如SEQ ID NO.6所示；S115A/Y417H，氨基酸序列如SEQ ID NO.8所示；S115A/P118S/Y417H，氨基酸序列如SEQ IDNO.10所示；S115A/P118S/Y417H/M421L，氨基酸序列如SEQ ID NO.12所示；S25A/S115A/P118S/Y417H/M421L，氨基酸序列如SEQ ID NO.14所示。

2.编码权利要求1所述葡萄糖6-磷酸脱氢酶突变体的基因。

3.携带权利要求2所述基因的载体或细胞。

4.一种获得权利要求1所述葡萄糖6-磷酸脱氢酶突变体的方法，其特征在于，以含有野生型或突变体G6PDH的编码基因的载体为模版，将如序列SEQ ID NO .1、SEQ ID NO .3、SEQID NO .9和SEQ ID NO .11所示的基因进行定点饱和突变，将携带编码突变体的基因的载体转入大肠杆菌BL21(DE3)，培养重组菌得到葡萄糖6-磷酸脱氢酶突变体。

5.一种催化G6P生产生物电的方法，其特征在于，以大肠杆菌BL21(DE3)为宿主，分别重组表达运动发酵单胞菌权利要求1所述葡萄糖6-磷酸脱氢酶突变体和嗜热脂肪芽孢杆菌黄递酶，纯化获得重组酶，构建体外多酶体系，催化G6P生产生物电。

6.权利要求5所述产电体外多酶体系，其特征在于，还包括G6P、镁盐、锰盐、辅酶、电子传递体，所述镁盐选自氯化镁或硫酸镁；所述锰盐选自氯化锰或硫酸锰；所述辅酶为天然辅酶NAD+、NADP+或人工辅酶NMN+；所述电子传递体为维生素K3或9 ,10-蒽醌-2 ,7-二磺酸。

7.根据权利要求6所述产电体外多酶体系，其特征在于，所述镁盐的浓度为1-20mM，锰盐的浓度为0.01-5mM。

8.根据权利要求7所述产电体外多酶体系，其特征在于，所述镁盐的浓度为2-15mM，锰盐的浓度为0.1-2mM。

9.根据权利要求8所述产电体外多酶体系，其特征在于，所述镁盐的浓度为3-10mM，锰盐的浓度为0.2-1mM。

10.根据权利要求9所述产电体外多酶体系，其特征在于，所述镁盐的浓度为5mM；锰盐的浓度为0.5mM。

11.权利要求5-10之一所述体外多酶体系，其特征在于，酶组分可以是任何来源的具有相同功能的酶资源，所述多酶催化反应的温度为10-95℃；所述多酶催化反应中G6P底物的浓度为1-200mM；所述多酶催化反应中酶的用量为0.1-50U/mL。

12.根据权利要求11所述体外多酶体系，其特征在于，所述多酶催化反应的温度为20-80℃；所述多酶催化反应中G6P底物的浓度为5-100mM；所述多酶催化反应中酶的用量为0.5-10U/mL。

13.根据权利要求12所述体外多酶体系，其特征在于，所述多酶催化反应的温度为50-70℃；所述多酶催化反应中G6P底物的浓度为20-60mM；所述多酶催化反应中酶的用量为1-5U/mL。

14.根据权利要求13所述体外多酶体系，其特征在于，所述多酶催化反应的温度为60℃；所述多酶催化反应中G6P底物的浓度为40mM。

15.应用权利要求1-4任一所述葡萄糖6-磷酸脱氢酶突变体生产生物电的方法。其特征在于，所述体外多酶体系以葡萄糖6-磷酸脱氢酶突变体为催化剂、以NMN+作为辅酶，催化G6P生产生物电的应用。