一种催化活性和热稳定性提高的谷氨酰胺转氨酶变体制造技术

本发明专利技术公开了一种催化活性和热稳定性提高的谷氨酰胺转氨酶变体，属于生物领域和食品领域。本发明专利技术的谷氨酰胺转氨酶变体为热稳定性改善的酶，包含对应于SEQ ID NO.1所示的多肽的第287位的取代。本发明专利技术的谷氨酰胺转氨酶变体可以在食品处理、加工和转化等方面进行应用，可以用于保持或改善食品的品质、稠度、弹性、水分或粘度。热稳定性改善的谷氨酰胺转氨酶变体更利于其在严苛的工业环境中稳定应用，如人造肉肉糜加工及肉丸加工。如人造肉肉糜加工及肉丸加工。如人造肉肉糜加工及肉丸加工。

【技术实现步骤摘要】
一种催化活性和热稳定性提高的谷氨酰胺转氨酶变体


[0001]本专利技术涉及一种催化活性和热稳定性提高的谷氨酰胺转氨酶变体，属于生物领域和食品领域。

技术介绍

[0002]茂源链霉菌(Streptomyces mobaraenesis AAT65817)来源的谷氨酰胺转氨酶 (Transglutaminase,以下称TGase,EC 2.3.2.13)是一种广泛应用于食品领域的工业酶制剂。它可以催化蛋白及小分子中谷氨酰胺残基的γ羧酰胺基与酰基受体中氨基发生反应促使二者形成共价交联。目前，TGase在食品中以添加剂形式应用，尤其在食品预处理期间应用频繁，如肉类、豆制品及乳制品加工中进行TGase添加以提升食品品相和口感。
[0003]TGase的稳定性差一直是限制其应用空间的主要问题。稳定性差致使TGase不易保存、在运输以及使用中损耗均比较大。而在食品加工中，加入TGase后往往伴随着升温以辅助食品处理，这期间TGase损耗量大则造成成本增高。此外，酶的催化活性，也一直是酶制剂领域的关注热点。因此，挖掘稳定性提升和/或催化活性得到提高的TGase突变体非常重要。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，本专利技术提供了热稳定性改善的谷氨酰胺转氨酶变体。
[0005]本专利技术的谷氨酰胺转氨酶变体，包含对应于SEQ ID NO.1所示的多肽的第287位的取代，其中，
[0006]i)所述变体是与如SEQ ID NO:1所示的多肽具有至少60％、至少70％、至少80％、至少 90％、至少91％、至少92％、至少93％、至少94％、至少95％、至少96％、至少97％、至少98％、或至少99％、但小于100％序列同一性的多肽；和/或
[0007]ii)所述变体是由以下多核苷酸编码的多肽，所述多核苷酸与如SEQ ID NO:4所示的成熟多肽编码序列具有至少60％、至少70％、至少80％、至少90％、至少95％、至少96％、至少97％、至少98％、至少99％、但小于100％序列同一性。
[0008]其中，所述第287位的氨基酸为丙氨酸(简写为A)。
[0009]在一种实施方式中，所述第287位的取代，取代成脯氨酸(Pro)。
[0010]在一种实施方式中，所述谷氨酰胺转氨酶变体，在实际生产中，与SEQ ID NO.1的谷氨酰胺转氨酶相比，可以与茂源链霉菌Streptomyces mobaraenesis谷氨酰胺转氨酶酶原区(SEQ ID NO.2)相连进行表达。
[0011]在一种实施方式中，所述谷氨酰胺转氨酶变体，在实际生产中，与SEQ ID NO.1的谷氨酰胺转氨酶相比，可以与Streptomyces caniferus谷氨酰胺转氨酶(SEQ ID NO.3)的酶原区相连进行表达。
[0012]在一种实施方式中，所述的谷氨酰胺转氨酶变体还包含对应于SEQ ID NO.1所示的多肽的第2、23、24、199、294位的氨基酸取代。
[0013]在一种实施方式中，所述第2、23、24、199、294位的氨基酸取代，是发生如下取代
S2P、 S23V、Y24N、S199A、K294L。
[0014]在一种实施方式中，所述谷氨酰胺转氨酶变体为A287P，与SEQ ID NO.1所示的多肽相比，第287位取代成为脯氨酸。
[0015]本专利技术还涉及编码所述变体的多核苷酸；包含所述多核苷酸的核酸构建体、载体、和宿主细胞；以及产生所述变体的方法。此外，本专利技术涉及包含本专利技术的谷氨酰胺转氨酶变体的组合物。
[0016]本专利技术还涉及产生本专利技术的谷氨酰胺转氨酶变体的方法，这些方法包括：
[0017]a)在适合于表达所述变体的条件下培养本专利技术的宿主细胞；以及
[0018]b)任选地回收所述变体。
[0019]本专利技术还涉及在鲜肉加工、肠类制品、鱼丸、肉糜加工、豆制品和/或乳制品中改变食品品相、口感和/或稳定性的方法，所述方法包括在上述食品加工过程中添加本专利技术所述的谷氨酰胺转氨酶变体或本专利技术所述的组合物进行处理。
[0020]本专利技术还涉及所述的谷氨酰胺转氨酶变体或本专利技术所述的组合物在食品处理、加工和转化方面的应用。
[0021]在一种实施方式中，用于保持或改善食品的品质、稠度、弹性、水分或粘度。
[0022]在一种实施方式中，其中所述食品选自奶酪、酸乳、冰淇淋、蛋黄酱和肉类。
[0023]在一种实施方式中，其中所述食品为鱼类。
[0024]在一种实施方式中，用于形成不同密度的明胶和制备少脂的预烹调食品。
[0025]定义或术语：
[0026]谷氨酰胺转氨酶：术语“谷氨酰胺转氨酶(Transglutaminase,TGase)”、“R
‑
谷氨酰胺酰
‑
肽酰胺酶
‑
γ
‑
谷氨酰
‑
转移酶”、“转谷氨酰胺酶”是指如酶命名法所定义的EC 2.3.2.13类中的酶。出于本专利技术的目的，根据实例中所述的程序确定谷氨酰胺转氨酶活性。在一方面，本专利技术的变体具有SEQ ID NO:1的多肽的谷氨酰胺转氨酶活性的至少20％，例如至少25％、至少30％、至少35％、至少40％、至少45％、至少50％、至少55％、至少60％、至少65％、至少70％、至少75％、至少80％、至少85％、至少90％、至少95％、或100％。
[0027]编码序列：术语“编码序列”意指多核苷酸，所述多核苷酸直接规定了谷氨酰胺转氨酶变体的氨基酸序列。编码序列的边界通常由可读框确定，所述可读框以起始密码子(例如ATG、 GTG或TTG)开始并且以终止密码子(例如TAA、TAG或TGA)结束。编码序列可以为基因组 DNA、cDNA、合成DNA或其组合。
[0028]控制序列：术语“控制序列”意指对于表达编码本专利技术的谷氨酰胺转氨酶变体的多核苷酸所必需的核酸序列。每个控制序列对于编码所述谷氨酰胺转氨酶变体的多核苷酸来说可以是原生的(即，来自相同基因)或外源的(即，来自不同基因)，或相对于彼此是原生的或外源的。此类控制序列包括但不限于前导序列、多腺苷酸化序列、前肽序列、启动子、信号肽序列、以及转录终止子。最少，控制序列包括启动子、以及转录和翻译终止信号。出于引入促进控制序列与编码本专利技术的谷氨酰胺转氨酶变体的多核苷酸的编码区域连接的特异性限制位点的目的，控制序列可以提供有接头。
[0029]表达：术语“表达”包括涉及谷氨酰胺转氨酶变体产生的任何步骤，包括但不限于转录、转录后修饰、翻译、翻译后修饰、以及分泌。
[0030]表达载体：术语“表达载体”意指直链或环状DNA分子，所述分子包含编码本专利技术的
谷氨酰胺转氨酶变体的多核苷酸并且可操作地连接至提供用于其表达的控制序列。
[0031]片段：术语“片段”意指在多肽的氨基和/或羧基末端缺失一个或多个(例如，若干个)氨基酸的多肽；其中所述片段具有谷氨酰胺转氨酶活性。在一方面，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种谷氨酰胺转氨酶变体，包含对应于SEQ ID NO：1所示的多肽的第287位的取代，其中，i)所述变体是与如SEQ ID NO:1所示的多肽具有至少60％、至少70％、至少80％、至少90％、至少91％、至少92％、至少93％、至少94％、至少95％、至少96％、至少97％、至少98％、或至少99％、但小于100％序列同一性的多肽；和/或ii)所述变体是由以下多核苷酸编码的多肽，所述多核苷酸与如SEQ ID NO:4所示的成熟多肽编码序列具有至少60％、至少70％、至少80％、至少90％、至少95％、至少96％、至少97％、至少98％、至少99％、但小于100％序列同一性。2.根据权利要求1所述的谷氨酰胺转氨酶变体，其特征在于，所述第287位的取代是取代成脯氨酸(Pro)。3.根据权利要求1或2所述的谷氨酰胺转氨酶变体，其特征在于，所述谷氨酰胺转氨酶对应于SEQ ID NO：1序列，氮端能够与茂源链霉菌Streptomyces mobaraenesis谷氨酰胺转氨酶或Streptomyces can...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘松，王兴隆，杜建辉，周景文，陈坚，堵国成，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：