[发明专利]一种广藿香醇合酶突变体及其编码基因以及应用

说明书

本发明提供一种广藿香醇合酶突变体及其编码基因以及应用，所述广藿香醇合酶突变体包括以SEQ ID NO.2所示野生型的广藿香醇合酶为模板，第136位赖氨酸突变形成的突变体K136A、K136T、K136S、K136V，第297位亮氨酸突变形成的突变体L297V、L297A，第405位半胱氨酸突变形成的突变体C405A、C405T、C405S，第464位精氨酸突变形成的突变体R464I，第525位酪氨酸突变形成的突变体Y525F，第531位酪氨酸突变形成的突变体Y531F。本发明通过酶工程手段改造广藿香醇合酶以提高广藿香醇的产量，为萜烯合酶类的改造提供了参考，具有重要的生产意义和实际的应用价值。

技术领域

本发明属于酶工程技术领域，具体涉及一种广藿香醇合酶突变体及其编码基因以及应用。

背景技术

广藿香醇是唇形科植物广藿香[Pogostemon cablin(Blanco)Benth.]的主要成分之一，因其特有的令人愉快且持久的木制、泥土和樟脑气味而被广泛认可，同时也具有抗菌、抗炎等多种作用，是一种三元环的倍半萜类化合物，并且由于广藿香油的低生产成本和香水及化妆品行业的高需求，使得广藿香油具有巨大的出口潜力。目前全世界范围内每年应用于化妆品和日用品的广藿香油用量高达万吨。广藿香醇的生物合成是由广藿香醇合酶催化的，广藿香醇合酶与萜烯合酶类似都含有相似的保守结构域DDXXD(X指代任意氨基酸)。目前，广藿香醇合酶的催化效率及对底物的特异性稳定性催化等都限制着广藿香醇合酶的利用，因此通过酶工程的手段改造广藿香醇合酶以提高广藿香醇的产量，具有重要的意义和实际的应用价值。

发明内容

本发明的目的是提供一种广藿香醇合酶突变体及其编码基因以及应用，从而解决现有技术中广藿香醇合酶的催化效率较低、对底物的特异性不够、稳定性较低，从而导致广藿香醇的产量较低的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

根据本发明的第一方面，提供一种广藿香醇合酶突变体，所述广藿香醇合酶突变体包括以SEQ ID NO.2所示野生型的广藿香醇合酶为模板，第136位赖氨酸突变为丙氨酸形成的突变体K136A，其氨基酸序列如SEQ ID NO.3所示；第136位赖氨酸突变为苏氨酸形成的突变体K136T，其氨基酸序列如SEQ ID NO.4所示；第136位赖氨酸突变为丝氨酸形成的突变体K136S，其氨基酸序列如SEQ ID NO.5所示；第136位赖氨酸突变为缬氨酸形成的突变体K136V，其氨基酸序列如SEQ ID NO.6所示；第297位亮氨酸突变为缬氨酸形成的突变体L297V，其氨基酸序列如SEQ ID NO.7所示；第297位亮氨酸突变为丙氨酸形成的突变体L297A，其氨基酸序列如SEQ ID NO.8所示；第405位半胱氨酸突变为丙氨酸形成的突变体C405A，其氨基酸序列如SEQ ID NO.9所示；第405位半胱氨酸突变为苏氨酸形成的突变体C405T，其氨基酸序列如SEQ ID NO.10所示；第405位半胱氨酸突变为丝氨酸形成的突变体C405S，其氨基酸序列如SEQ ID NO.11所示；第464位精氨酸突变为异亮氨酸形成的突变体R464I，其氨基酸序列如SEQ ID NO.12所示；第525位酪氨酸突变为苯丙氨酸形成的突变体Y525F，其氨基酸序列如SEQ ID NO.13所示；第531位酪氨酸突变为苯丙氨酸形成的突变体Y531F，其氨基酸序列如SEQ ID NO.14所示。

根据本发明的第二方面，提供一种广藿香醇合酶突变体的编码基因，所述编码基因编码如上面所述的任意一种广藿香醇合酶突变体的氨基酸序列。

根据本发明的第三方面，提供一种包含如上面所述的广藿香醇合酶突变体的编码基因的重组基因工程菌。

优选地，所述重组基因工程菌以原核宿主细胞(如大肠杆菌)或真核宿主细胞(如酿酒酵母细胞)为宿主菌。

根据本发明的第四方面，提供一种如上面所述的广藿香醇合酶突变体在制备广藿香醇中的应用。