[发明专利]谷氨酰胺转胺酶突变体及其编码基因和应用

说明书

本发明涉及基因工程领域，具体涉及谷氨酰胺转胺酶突变体及其编码基因和应用。通过对氨基酸序列如SEQ ID NO:1所示的野生酶进行S2P、S23V、Y24N、R215A、K294L；S2P、S23V、Y24N、R215A、H289Y；或S23V、Y24N、R215A、K269D、H289Y定点突变获得所述突变体。三个突变酶的比活分别是野生酶MTG‑WT的1.9倍、2.4倍、1.4倍，热稳定性优于野生酶。

技术领域

本发明涉及基因工程领域，具体涉及谷氨酰胺转胺酶突变体及其编码基因和应用。

背景技术

谷氨酰胺转胺酶（Transglutaminase，TG）能够催化蛋白质肽链中谷氨酰胺残基的γ-羧酰胺基与各种酰基受体发生酰基转移反应，是一种有效的蛋白质交联剂。TG广泛分布于人体、哺乳动物、植物和微生物等体内，其中，微生物的谷氨酰胺转胺酶（MicrobialTransglutaminase，MTG）由于具有低蛋白分子量、非Ca2+依赖性和较广的底物范围等较优的酶学性质，在食品工业、生物医药、组织工程、定点蛋白交联和同源抗体偶联药物的构建等行业均具有广泛的应用价值。对于一些应用，包括热塑性加工的挤压和热稳定微胶囊产生固定化酶，在较高的温度和较高的活性下进行交联反应更有利。因此，具有更高活性和热稳定性的突变体不仅有望在当前工艺中使用，而且有望扩大新应用的范围。

谷氨酰胺转胺酶的分子改良方面主要集中在热稳定性机理研究及改良。现有关于谷氨酰胺转胺酶的热稳定性研究主要集中在单点突变，组合突变的研究偏少，对于毕赤酵母分泌重组MTG中发生蛋白降解的研究未见报道，减少分泌蛋白降解是否会影响酶活及热稳定性、影响机制是什么，这些问题均未见报道。

发明内容

基于已报道的谷氨酰胺转胺酶的热稳定性偏低、发酵过程目的蛋白易降解等问题，本发明提供了一种谷氨酰胺转胺酶突变体。

本发明的目的是提供热稳定性和酶活提高的谷氨酰胺转胺酶突变体。

本发明的再一目的是提供编码上述热稳定性和酶活提高的谷氨酰胺转胺酶突变体的基因。

本发明的再一目的是提供包含上述基因的重组载体。

本发明的再一目的是提供包含上述基因的重组菌株。

本发明的再一目的是提供制备热稳定性和酶活提高的谷氨酰胺转胺酶的方法。

本发明的再一目的是提供上述热稳定性和酶活提高的谷氨酰胺转胺酶突变体的应用。

根据本发明的热稳定性和酶活提高的谷氨酰胺转胺酶突变体，所述突变体通过对氨基酸序列如SEQ ID NO:1所示的野生型谷氨酰胺转胺酶进行以下定点突变而得：

S2P-S23V-Y24N-R215A-K294L；

S2P-S23V-Y24N-R215A-H289Y；或

S23V-Y24N-R215A-K269D-H289Y。

根据本发明的具体实施方式的突变体Mut1（S2P-S23V-Y24N-R215A-K294L）的氨基酸序列如SEQ ID NO：2所示。

根据本发明的具体实施方式的突变体Mut2（S2P-S23V-Y24N-R215A-H289Y）的氨基酸序列如SEQ ID NO：3所示。

根据本发明的具体实施方式的突变体Mut3（S23V-Y24N-R215A-K269D-H289Y）的氨基酸序列如SEQ ID NO：4所示。

本发明还提供了编码上述谷氨酰胺转胺酶突变体的基因。

本发明还提供了包含上述编码上述谷氨酰胺转胺酶突变体的基因的重组载体。

本发明还提供了包含上述编码上述谷氨酰胺转胺酶突变体的基因的重组细胞。