[发明专利]一种环糊精葡萄糖基转移酶突变体及应用

说明书

本发明提供了一种环糊精葡萄糖基转移酶突变体及应用，属于基因工程和酶工程技术领域，具体为氨基酸突变位点为环糊精葡萄糖基转移酶氨基酸序列SEQ ID NO.2的第33、119、122、216、255、258、394、566位氨基酸之一或两者以上，主要突变体为N33K、N33R、Y119R、Y122E、L216Q、H255Y、E258Y、E258Q、E566H、N33K/Y122E/E258Y/P394R，本发明中突变体的歧化反应活性相较于野生型明显提高，本发明对于环糊精葡萄糖基转移酶工业化生产具有一定意义，并提高该酶在医药、食品、生物行业中的应用前景。

技术领域

本发明属于基因工程和酶工程技术领域，具体涉及一种环糊精葡萄糖基转移酶突变体及应用。

背景技术

环糊精葡萄糖基转移酶(Cyclodextrin glycosyl transfer,CGTase,EC2.4.1.19)属于α-淀粉酶家族(糖苷水解酶13_2,GH13_2)，是一种胞外酶，同时也是一种多功能酶，能够以淀粉、麦芽糊精等为底物催化转糖苷反应(歧化、环化和耦合反应)和水解反应。其中，歧化反应是两个不同分子间发生的转糖苷反应，即将直链低聚糖被切断的部分转移到另一受体上。环化反应是分子内发生的转糖苷反应，其原理是将直链麦芽低聚糖上非还原端的O4或C4上的糖苷转移到同一直链还原端的C1或O1上，这是CGTase的特征反应。偶合反应是环化反应的逆反应，可以打开环糊精的环，将糖苷转移到直链麦芽低聚物上。

CGTase的应用十分广泛，常见的是利用其环化反应把淀粉转化成环糊精。另外，也常利用CGTase歧化反应生成稳定性提高的糖苷化合物，如将小分子的糖转移到蔗糖或果糖上而生产抗龋齿功能偶合糖；对甜菊苷、鼠李糖、芸香苷、L-抗坏血酸等物质进行糖基化修饰，显著改善其性能。

现有技术中，CGTase具有较优秀的转糖基性能，可被应用到多个领域之中，但其歧化反应酶活通过突变体很难明显提高。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种环糊精葡萄糖基转移酶突变体及应用。

本发明所要解决的技术问题是通过对来源于Bacillus sp.G1的β-CGTase进行改造，以此来获得歧化活性效率提高的突变体。

本发明中所述来源于芽孢杆菌属(Bacillus sp.G1)的环糊精葡萄糖基转移酶的编码核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，所述环糊精葡萄糖基转移酶的氨基酸序列如SEQ IDNO.2所示。

本发明的技术方案如下：

一种环糊精葡萄糖基转移酶的突变体，氨基酸突变位点为环糊精葡萄糖基转移酶氨基酸序列SEQ ID NO.2的第33、119、122、216、255、258、394、566位氨基酸之一或两者以上。

根据本发明优选的，所述突变体为：

第33位的天冬酰胺(N)突变为赖氨酸(K)或精氨酸(R)，分别命名为N33K、N33R；

第119位的酪氨酸(Y)突变为精氨酸(R)，命名为Y119R；

第122位的酪氨酸(Y)突变为谷氨酸(E)，命名为Y122E；

第216位的亮氨酸(L)突变为谷氨酰胺(Q)，命名为L216Q；

第255位的组氨酸(H)突变为酪氨酸(Y)，命名为H255Y；

第258位的谷氨酸(E)突变为酪氨酸(Y)或谷氨酰胺(Q)，分别命名为E258Y或E258Q；

第394位的脯氨酸(P)突变为精氨酸(R)或谷氨酰胺(Q)，分别命名为P394R或P394Q；

或第566位的谷氨酸(E)突变为组氨酸(H)，命名为E566H。