一种双功能酸性脲酶基因及其表达与应用制造技术

本发明专利技术公开了一种双功能酸性脲酶基因及其表达与应用，属于生物工程技术领域。本发明专利技术的双功能酸性脲酶是来自于普罗威登斯菌(Providencia sp.LBBE)，基因排列顺序为D、A、B、C、E、F、G，能够耐受高浓度乙醇的同时高效降解氨基甲酸乙酯和尿素。本发明专利技术利用大肠杆菌表达系统BL21(DE3)/pRSFDuet‑1，成功实现了具有双功能酸性脲酶基因的高效表达，以EC为底物时酶活达到0.39U/ml，以尿素为底物时酶活达到4.82U/ml。重组酶在20％的乙醇中37℃保留4h，以EC为底物时仍可保留其93％以上的活性。本发明专利技术所发现的双功能酸性脲酶是一种新的脲酶，所制备的重组酶为实现黄酒中EC及尿素的消除，实现EC水解酶工业化生产奠定了基础，具有巨大的经济及社会效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种双功能酸性脲酶基因及其表达与应用，属于生物工程

技术介绍
脲酶(Urease，EC 3.5.1.5)，广泛存在于动物、植物、细菌、真菌等中，其能专一性的催化尿素水解产生两分子氨和一分子碳酸。脲酶是世界上首次成功获得的结晶态的酶，它于1926年由Summer首次从刀豆中提取出。根据脲酶作用的最适pH值，可将脲酶分为酸性脲酶、中性脲酶和碱性脲酶。氨基甲酸乙酯(Ethyl Carbamate或Urethane，简称EC)，具有遗传毒性及致癌性，广泛存在于多种发酵食品(如酱油、食醋、泡菜)和酒精饮料(如黄酒、白酒、葡萄酒等)中。研究证实发酵食品(如黄酒、酱油等)中尿素是EC形成的主要前体物质，它和乙醇自发的反应生成EC，从而严重影响人类的健康。双功能酸性脲酶可以高效消除发酵食品(如酒精类饮料)中的尿素的同时也可以高效降解EC，从而可以实现从源头到终端对发酵食品(尤其是酒精类饮料)中EC的消除。本专利技术所获得的双功能酸性脲酶其在高浓度乙醇(20％v/v)中仍具有高效尿素及EC降解酶活力，使得其在黄酒中具有巨大的应用价值，其基因序列的解析为脲酶及EC降解酶的工业化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双功能酸性脲酶，其特征在于，所述双功能酸性脲酶至少含有以下特征之一：(1)结构亚基UreA、UreB、UreC的氨基酸序列分别如SEQ ID NO.2、SEQ ID NO.3、SEQ ID NO.4所示；(2)结构亚基的氨基酸序列是在(1)中氨基酸序列的基础上经过取代、缺失或者添加一个或几个氨基酸得到的，且编码具有氨基甲酸乙酯水解酶及脲酶活性的由(1)衍生的蛋白质；(3)具有SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列；(4)在SEQ ID NO.1基础上进行过缺失、突变修饰、同源率高于90％且具有脲酶及氨基甲酸乙酯降解酶功能的核苷酸序列。

【技术特征摘要】
1.一种双功能酸性脲酶，其特征在于，所述双功能酸性脲酶至少含有以下特征之一：(1)结构亚基UreA、UreB、UreC的氨基酸序列分别如SEQ ID NO.2、SEQ ID NO.3、SEQ ID NO.4所示；(2)结构亚基的氨基酸序列是在(1)中氨基酸序列的基础上经过取代、缺失或者添加一个或几个氨基酸得到的，且编码具有氨基甲酸乙酯水解酶及脲酶活性的由(1)衍生的蛋白质；(3)具有SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列；(4)在SEQ ID NO.1基础上进行过缺失、突变修饰、同源率高于90％且具有脲酶及氨基甲酸乙酯降解酶功能的核苷酸序列。2.权利要求1所述的双功能酸性脲酶，其特征在于，编码所述双功能酸性脲酶的整个基因簇的基因在基因组上的排布顺序为ureD、ureA、ureB、ureC、ureE、ureF、ureG。3.含有权利要求1-2任一所述的双功能酸性脲酶编码基因的重组菌。4.根据权利要求3所述的重组菌，其特征在于，所述重组菌是通过从Providencia sp.LBBE基因组上克...

【专利技术属性】
技术研发人员：康振，陈坚，堵国成，刘庆涛，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32