一种用于修饰人参皂苷的制造技术

本发明专利技术属于基因工程技术领域，具体涉及一种用于修饰人参皂苷的

【技术实现步骤摘要】
一种用于修饰人参皂苷的
β
‑
糖苷酶SS
‑
BGL突变体及其应用


[0001]本专利技术属于基因工程
，具体涉及一种用于修饰人参皂苷的
β
‑
糖苷酶
SS
‑
BGL
突变体及其应用
。
[0002]本专利技术是申请号为
202310625368.6
申请案的分案申请，申请日为
2023
年
05
月
30
日
。

技术介绍

[0003]近年来，作为人参主要药效部位之一的皂苷类成分因其广泛的抗癌活性受到关注，研究发现，人参皂苷的次级代谢产物“稀有人参皂苷”显示有更强的抗肿瘤活性，可通过体外总皂苷降解获得
。
人参皂苷化合物
K[20
‑
o
‑
二葡糖基
‑
20(S)
‑
原苯二醇；
CK]是人参皂苷的主要脱糖基化代谢物，它已经显示了多种有趣的生物活性，包括抗癌
、
抗糖尿病
、
抗炎
、
抗过敏
、
抗血管生成
、
抗衰老
、
神经保护和肝保护作用
。
但其制备的困难极大的限制了
CK
的进一步应用，为了提高
CK
的产量，目前已发展多种方法用于
CK
的制取
。
[0004]人参皂苷的结构修饰，主要在于对特定位点的糖基进行水解
。
糖苷酶是最常见的工业酶之一，它负责糖基键的水解裂解，在食品工业中被用作乳制品中乳糖水解的催化剂
。
来自嗜热古菌
Sulfolobus solfataricus(
生长环境为
87℃
，
pH3.0)
的
β
‑
糖苷酶
(SS
‑
BGL
，氨基酸序列如
SEQ ID NO.1
所示
)
，由于其广泛的水解活性，包括
β
‑
D
‑
葡萄糖苷酶
、
β
‑
D
‑
半乳糖糖苷酶
、
β
‑
D
‑
羟基葡萄糖苷酶和
α
‑
葡萄糖苷酶活性，已被证实是一种高效的以糖基化
PPD
型人参皂苷为底物的
CK
产生酶
。SS
‑
BGL
以人参皂苷
Rb1
为底物制备稀有人参皂苷
CK
的水解路径为：
Rb1
→
Rd
→
F2
→
CK。
高温意味着高反应速率和较低的污染，嗜热糖苷酶在工业应用中有着绝佳的优势
。
研究显示，
SS
‑
BGL(
最适温度
85℃
，最适
pH5.5)
在高于其最适温度时稳定性会极速降低，这大大限制了
SS
‑
BGL
的进一步应用
。

技术实现思路

[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种热稳定性提高的
β
‑
糖苷酶
SS
‑
BGL
突变体及其应用
。
[0006]第一方面，本专利技术提供一种用于修饰人参皂苷的
β
‑
糖苷酶
SS
‑
BGL
突变体，所述
β
‑
糖苷酶
SS
‑
BGL
突变体是将氨基酸序列如
SEQ ID NO.1
所示的
β
‑
糖苷酶
SS
‑
BGL
第
128
位和第
302
位的天冬酰胺突变为天冬氨酸
。
[0007]第二方面，本专利技术提供所述
β
‑
糖苷酶
SS
‑
BGL
突变体在制备人参皂苷中的应用
。
[0008]第三方面，本专利技术提供一种编码所述
β
‑
糖苷酶
SS
‑
BGL
突变体的基因
。
[0009]第四方面，本专利技术提供一种携带所述基因的重组表达载体
。
[0010]进一步的，所述重组表达载体以
pET
‑
24a(+)
载体作为原始表达载体
。
[0011]第五方面，本专利技术提供一种由所述重组表达载体转化得到的基因工程菌
。
[0012]进一步的，所述基因工程菌以大肠杆菌
BL21(DE3)
为宿主
。
[0013]本专利技术具有如下有益效果：
[0014]1)
本专利技术在天然
β
‑
糖苷酶
SS
‑
BGL
的基础上，通过理性设计，结合定点突变生物技术改造
β
‑
糖苷酶
SS
‑
BGL
分子结构，分析了突变后残基对酶热稳定性的影响，并最终获得了稳定性和皂苷转化活性同时提高的组合突变菌株
(
突变菌
Q96E/N97D/N302D
和
Q96E/N97D/N128D/N302D)。
[0015]2)
天然
β
‑
糖苷酶
SS
‑
BGL
的
T
m
值为
89.62℃
，本专利技术提供的
β
‑
糖苷酶
SS
‑
BGL
突变体
Q96E/N97D/N302D
的
T
m
值达到
102.23℃
，比天然
β
‑
糖苷酶
SS
‑
BGL
的
T
m
值升高了
12.61℃
；突变体
Q96E/N97D/N128D/N302D
的
T
m
值达到
103.89℃
，比天然
β
‑
糖苷酶
SS
‑
BGL
的
T
m
值升高了
14.27℃。
[0016]3)
本专利技术提供的
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于修饰人参皂苷的
β
‑
糖苷酶
SS
‑
BGL
突变体，其特征在于，所述
β
‑
糖苷酶
SS
‑
BGL
突变体是将氨基酸序列如
SEQ ID NO.1
所示的
β
‑
糖苷酶
SS
‑
BGL
第
128
位和第
302
位的天冬酰胺突变为天冬氨酸
。2.
权利要求1所述
β
‑
糖苷酶
SS
‑
BGL<...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟娜，申文凤，范代娣，
申请(专利权)人：西北大学，
类型：发明
国别省市：