[发明专利]蛋白质PfuPGM作为葡萄糖磷酸变位酶在生产肌醇中的应用

说明书

本发明公开了蛋白质PfuPGM作为葡萄糖磷酸变位酶在生产肌醇中的应用。蛋白质PfuPGM的氨基酸序列如SEQ ID NO：1所示。实验证明，蛋白质PfuPGM具有将葡萄糖1磷酸转化为葡萄糖6磷酸的活性，即葡萄糖磷酸变位酶活性。蛋白质PfuPGM、αGP、IPS和IMP共同构建的体外多酶催化体系，表达蛋白质PfuPGM的细胞、表达αGP的细胞、表达IPS的细胞和表达IMP的细胞共同构建的全细胞体系，均可以将淀粉生产肌醇，肌醇的转化率为55%以上。本发明具有重要的应用价值。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及蛋白质PfuPGM作为葡萄糖磷酸变位酶在生产肌醇中的应用。

背景技术

肌醇又名环己六醇，属于水溶性维生素B族。肌醇是人、动物与微生物生长的必需物质，其广泛应用于医药、食品、饲料等行业。

体外多酶催化制备肌醇的方法受到研究者的广泛关注。专利（CN 106148425 B）公开了一种肌醇的制备方法，是以淀粉、纤维素或其衍生物为底物，在一个多酶反应体系中，通过体外多酶高效催化将底物转化为肌醇。HaruyukiAtomi等公开了一种体外多酶催化淀粉转化生产肌醇的方法，其通过补加NAD⁺可获得96%的摩尔转化率。专利（CN 105925643 A）公开了一种酶法催化制备肌醇的方法，是以葡萄糖为单位的多糖或寡糖为底物，通过多步酶促转化生产肌醇。研究者致力于反应途径所涉及的各个酶的优化和改造，以提高体外多酶催化制备肌醇的稳健性。

发明内容

本发明的目的为生产肌醇。

本发明首先保护蛋白质PfuPGM的应用，可为a-d中的任一种：

a作为葡萄糖磷酸变位酶的应用；

b在制备葡萄糖磷酸变位酶中的应用；

c在生产肌醇中的应用；

d在制备用于生产肌醇的产品中的应用。

所述蛋白质PfuPGM可为如下e或f或g或k：

e氨基酸序列是SEQ ID NO：1所示的蛋白质；

f氨基酸序列是SEQ ID NO：3所示的蛋白质；

g在SEQ ID NO：1或SEQ ID NO：3所示的蛋白质的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质；

k将e或f或g所示的蛋白质经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的具有葡萄糖磷酸变位酶活性的蛋白质。

其中，SEQ ID NO：1由455个氨基酸残基组成。SEQ ID NO：3由463个氨基酸残基组成。

为了使e或f中的蛋白质便于纯化，可在SEQ ID NO：1或SEQ ID NO：3所示的蛋白质的氨基末端或羧基末端连接上如表1所示的标签。

上述k中的蛋白质，所述一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加为不超过10个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加。

上述k中的蛋白质可人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得到。

上述k中的蛋白质的编码基因可通过将SEQ ID NO：2所示的DNA序列中缺失一个或几个氨基酸残基的密码子，和/或进行一个或几个碱基对的错义突变，和/或在其5′端和/或3′端连上表1所示的标签的编码序列得到。

本发明还保护编码上述任一所述蛋白质PfuPGM的核酸分子或“含有编码上述任一所述蛋白质PfuPGM的核酸分子的表达盒、重组载体或重组微生物”的应用，可为a-d中的任一种：

a作为葡萄糖磷酸变位酶的应用；