[发明专利]氨基酸脱氢酶突变体及其应用

说明书

本发明公开了一种氨基酸脱氢酶突变体及其应用。其中，该氨基酸脱氢酶突变体具有SEQ ID NO:1所示序列发生氨基酸突变的序列，发生氨基酸突变的位点包括K144G位点。本发明的上述氨基酸脱氢酶突变体是在SEQ ID NO：1所示的氨基酸脱氢酶基础上，通过定点突变的方法进行突变，从而改变其氨基酸序列，实现蛋白质结构和功能的改变，再通过定向筛选的方法，得到具有上述突变位点的氨基酸脱氢酶，本发明的氨基酸脱氢酶突变体具有酶活性大幅度提高的优势，进而降低氨基酸脱氢酶的使用量，并且酶特异性也有相应提高，从而大幅度降低了氨基酸工业生产中的成本。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体而言，涉及一种氨基酸脱氢酶突变体及其应用。

背景技术

氨基酸脱氢酶（Amino acid dehydrogenase，简称AADH），酶分类号为EC（1.4.1.X），可以催化可逆的氨基酸氧化脱氨和酮酸还原胺化反应，是氨基酸合成和代谢途径中重要的酶类。其中，氨基酸脱氢酶在合成手性化合物方面，对称还原潜手性酮酸或酮制备手性胺具有高立体选择性、高效率、反应温和以及环境友好等优势。氨基酸脱氢酶催化的反应中，需要辅因子的参与，包括还原型的烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）和氧化型的烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD⁺）。

在进行酮的还原反应过程中，一般需要还原型的辅因子 NADH 的参与，而在实际反应中，会添加氧化型的辅因子 NAD⁺，然后通过合适的辅因子再生体系再生为还原型的NADH。常用的辅因子再生体系包括葡萄糖和葡萄糖脱氢酶、甲酸盐和甲酸脱氢酶、仲醇和仲醇脱氢酶、亚磷酸盐和亚磷酸脱氢酶以及其它类似的系统。一般来说，辅酶再生体系的更换不会实质的影响氨基酸脱氢酶的功能。

虽然氨基酸脱氢酶具有广泛的商业价值，但其来源却较为有限，并且产酶菌株存在着产量低的问题，因此定向进化手段来获得具有优良特性的氨基酸脱氢酶菌株，对生产、应用氨基酸氢酶具有重要意义。

发明内容

本发明旨在提供一种氨基酸脱氢酶突变体及其应用，以解决现有技术中现有技术中野生型的氨基酸脱氢酶不适合应用于工业化生产的技术问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种氨基酸脱氢酶突变体。该氨基酸脱氢酶突变体具有SEQ ID NO: 1所示序列发生氨基酸突变的序列，发生氨基酸突变的位点包括K144G位点。

进一步地，发生氨基酸突变的位点还包括如下任意一个或多个：L41I/L/T、G42V、G43N、T115I/L/V、M117L/Y、G118N、T119C/E/L/S、P121M/S/T/W、L135I/V、K184M/N/S、G293A以及G294I/V，其中“/”表示“或”。

进一步地，发生氨基酸突变的位点包括如下任一种组合突变位点：K144G+L294I、K144G+L294I+L135V、K144G+L294I+T115I。

进一步地，氨基酸脱氢酶突变体具有K144G+L294I+L135V氨基酸突变，且与甲酸脱氢酶FDH共表达。

根据本发明的另一个方面，提供一种DNA分子。该DNA分子编码上述氨基酸脱氢酶突变体。

根据本发明的再一个方面，提供一种重组质粒。该重组质粒连接有上述DNA分子。