一种理性设计的酶用于再生ATP的方法技术

本发明专利技术涉及一种理性设计的酶用于再生ATP的方法。通过序列对比后的理性设计，突变并异源表达出了苜蓿中华根瘤菌来源的多聚磷酸激酶并在其催化下，实现以低聚合度的多聚磷酸盐为磷酸供体再生ATP。与现有的ATP再生的方法相比，本发明专利技术中应用的多聚磷酸激酶为常温酶，能与多种酶促反应耦合，该酶能以四聚磷酸盐为磷酸供体，与高聚合度聚磷酸相比，四聚磷酸更常见易得，在简化ATP再生过程的基础上增加了ATP再生的可行性，也降低了ATP再生的成本。PPK酶的活性不受聚磷酸盐浓度的抑制，为工业大规模生产提供了可能性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物化工领域，特别涉及一种理性设计的酶用于再生ATP的方法。
技术介绍
ATP是生物体内最重要的高能磷酸化合物，在医学上被广泛用作肌肉萎缩、心肌梗塞、肝炎和各种急救病症中的治疗或重要辅助治疗药物。工业上也有许多重要的生物活性物质或生化药物的生物合成过程，也都是需要ATP参加的酶促反应。所以，ATP的生产以及工业上ATP的循环再生成为酶工程发展的一个重要问题，是决定工业生产是否经济节约的关键因素。近年来，对ATP再生的研究主要在多聚磷酸激酶催化法，即以ADP和多聚磷酸为底物，由多聚磷酸激酶催化产生ATP。对于不同来源的多聚磷酸激酶，催化特点各不相同。如Thermotogamaritima来源的多聚磷酸激酶TePpk是一种嗜热酶，它的最适温度为70度，适合参与温度较高的反应，但在多数常温酶的最适温度(30～37度)条件下酶活较低，不能与常温酶的耦合反应，因此不能广泛的满足工业生产需求。还有一些多聚磷酸激酶，虽然最适温度在30度左右，但是利用的多聚磷酸盐聚合度较高，这种聚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过理性突变一种来自苜蓿中华根瘤菌的多聚磷酸激酶用于再生ATP的方法，其特征在于，包括：步骤1、定点突变苜蓿中华根瘤菌来源的多聚磷酸激酶基因，得到重组质粒，经IPTG诱导表达。步骤2、将细胞破碎后得到的多聚磷酸激酶，在Tris‑HCl缓冲盐体系和辅因子Mg2+存在下，以多聚磷酸盐和ADP为底物，多聚磷酸激酶催化生成ATP。

【技术特征摘要】
1.一种通过理性突变一种来自苜蓿中华根瘤菌的多聚磷酸激酶用于再生ATP的方法，
其特征在于，包括：
步骤1、定点突变苜蓿中华根瘤菌来源的多聚磷酸激酶基因，得到重组质粒，经IPTG诱
导表达。
步骤2、将细胞破碎后得到的多聚磷酸激酶，在Tris-HCl缓冲盐体系和辅因子Mg2+存在
下，以多聚磷酸盐和ADP为底物，多聚磷酸激酶催化生成ATP。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于用于序列对比的苜蓿中华根瘤菌来源的多
聚磷酸激酶PPK的如序列1所示的核酸序列。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于用于序列对比的苜蓿中华根瘤菌来源的多
聚磷酸激酶PPK的如序列2所示的氨基酸序列。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于突变后的苜蓿中华根瘤菌来源的多聚磷酸
激酶PPK的如序3所示的核酸序列。
5.根据权利要求1所述的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘珞，李成成，曹浩，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11