[发明专利]具提升酶活性的溶菌酶

说明书

本案系关于一种具提升酶活性的溶菌酶，其氨基酸序列系为将序列编号2第101个位置的组氨酸突变成精氨酸的序列。

【技术领域】

本案系关于一种溶菌酶，尤指一种具提升酶活性的溶菌酶。

【先前技术】

溶菌酶(Lysozyme,EC 3.2.1.17)是一种作用于微生物细胞壁的水解酶，又称为胞壁质酶。它能有效地水解细菌细胞壁的肽聚糖(peptidoglycan)，其机制主要是透过水解N-乙酰胞壁酸(N-acetylmuramic acid)和N-乙酰葡萄糖胺(N-acetylglucosamine)之间的β-1,4糖苷键，使肽聚糖骨架结构断裂后造成细胞壁破裂，最终导致细菌溶解。溶菌酶广泛存在于自然界中，像是哺乳动物的眼泪、唾液、鼻涕、组织及鸟类和家禽的蛋清中。依其不同来源，溶菌酶可分为六大类：分别为鸡型(C-type)、鹅型(G-type)、无脊椎动物型(I-type)、噬菌体型(Phage-type)、植物型及细菌型。溶菌酶是一种无毒、且对人和哺乳动物无副作用的蛋白质，因其具有溶菌的特性，近年来也已被广泛地应用于不同工业上。它在乳制品工业中可当作天然防腐剂，例如在巴氏杀菌奶添加溶菌酶能有效地延长其保存期。在食品应用上，可延长水产品及肉食品的储存时间。而在动物饲料工业上能提高动物的生产性能。研究结果显示，在仔猪饲料中额外添加溶菌酶可以提高动物对饲料的转换率及降低腹泻率，改善仔猪健康并减少抗生素的使用。

近年来由于全球抗生素药物的滥用，越来越多的细菌发展成抗药性的菌株，许多国家已开始禁止在畜禽饲料中添加抗生素，例如美国FDA在2013年12月发布了兽医饲料指令，要求兽医监督抗生素的使用，计划用3年时间禁止在家畜饲料中使用预防性抗生素。因此科学家们正努力寻找能够替代传统抗生素的方案，而使得溶菌酶的研究受到越来越广泛的重视。目前许多研究不论是从大自然中筛选新基因或是改造现有的酶，都企图想要得到能满足各种工业应用的溶菌酶。在许多改造酶的策略中，根据酶蛋白结构分析，进而逻辑性地设计突变点是改造酶的主要方法之一。而在此策略中提升酶蛋白的活性也是改良工业酶的一大重点，酶活性愈高就代表成本的下降以及利润的提高，也较有利于工业应用。

本案即欲藉由逻辑性地设计突变来提升溶菌酶的活性，进而增加其在工业上的应用价值。

【发明内容】

本案之目的在于改造现有溶菌酶，利用结构分析及点突变技术，以有效提升溶菌酶的活性，进而增加溶菌酶的工业应用价值。

为达上述目的，本案之一较广义实施态样为提供一种溶菌酶，其氨基酸序列系为将序列编号2第101个位置或与序列编号2具有80％以上序列相似度的序列中对应位置的组氨酸突变成精氨酸的序列。

在一实施例中，编码该序列编号2的基因系从美洲鸵鸟(Rhea americana)的蛋清中所分离出来的Rham基因。

在一实施例中，该溶菌酶系为一鹅型溶菌酶。

在一实施例中，该溶菌酶的氨基酸序列如序列编号5所示。

本案之另一较广义实施态样为提供一种编码前述溶菌酶之核酸分子。

本案之又一较广义实施态样为提供一种重组质粒，其系包含前述核酸分子。

【图式简单说明】

图1显示溶菌酶Rham的蛋白立体结构图。

图2显示野生型溶菌酶的核苷酸序列以及氨基酸序列。

图3显示点突变技术所采用的引物序列。

图4显示H101R突变型溶菌酶的核苷酸序列以及氨基酸序列。

图5显示野生型及H101R突变型溶菌酶的活性分析。

【实施方式】