System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 漆酶突变体及其应用制造技术_技高网

漆酶突变体及其应用制造技术

技术编号:40194480 阅读:4 留言:0更新日期:2024-01-26 23:57
本发明专利技术属于生物工程技术领域,具体涉及漆酶突变体及编码基因和应用。所述漆酶突变体是通过原始漆酶进行W141C、T198P、R341S、I389T、S476R突变获得的,具有序列表SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列。突变后的漆酶最适反应pH为4.5,在pH3.0‑9.0的条件下处理24h后,相对酶活力仍然保持在90%以上,最适反应温度为85℃,在40‑80℃条件下保温15h,仍能保留95%以上的酶活。本发明专利技术提供的漆酶突变体,通过表达质粒pPICZαA在毕赤酵母X33中进行表达,在60m<supgt;3</supgt;发酵罐中的平均发酵酶活力为106673U/L,能进一步降低漆酶的生产成本,促进漆酶在降解真菌毒素方面的广泛应用。

【技术实现步骤摘要】

:本专利技术属于生物工程,具体涉及漆酶突变体及编码基因和应用。


技术介绍

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技术介绍

1、漆酶是一种含四个铜离子的多酚氧化酶,属于铜蓝氧化酶,以单体糖蛋白的形式存在。

2、目前已有大量的细菌漆酶基因被克隆出来,如大肠杆菌的cueo、枯草芽孢杆菌的cota、谷氨酸棒状杆菌的cgl1、丁香假单胞菌的copa等。同来源于真核生物的漆酶相比,细菌漆酶具有基因克隆方便、热稳定性好、酶活ph值广泛、无糖基化修饰等优点。

3、漆酶因品种不同最适ph值不同、适宜温度不同,也因底物不同而异,但都在酸性ph范围内,不适用于碱性ph范围内使用。漆酶活性部分的氨基酸含有酸性基团和碱性基团,在不同ph值时因解离状态不同,ph对酶活性影响主要有三种情况:酸或碱使酶的空间结构改变,引起酶的活性丧失;酸或碱影响酶的活性部分的解离状态,使得底物不能被分解;酸或碱破坏了底物的解离状态,使底物与酶无法结合。

4、国内对漆酶的应用研究,主要集中在纸浆漂白、染料废水脱色、提升食品品质、降解饲料中的黄曲霉毒素等方面。其工业应用,一般都是在高温及酸碱变换的环境,例如在造纸工业中的煮炼和漂白的环节中,高温和碱性环境的要求;在果汁等饮料的生产中,酸性环境下降解其中的酚类物质,使饮料澄清,以保证饮品品质的稳定;在食品高温烘焙时加入漆酶,可使食品风味好,更筋道;在饲料深加工中,不同ph及高温蒸煮环节中,加入漆酶,以去除黄曲霉毒素。

5、酶在酸碱及高温环境下的稳定性差,导致酶解效果并不理想,发酵酶活水平低,导致应用成本较高,难以在工业上推广应用。因此,现阶段漆酶的工业化应用亟待解决的问题,包括但不限于以下几点:1.耐高温;2.耐酸碱;3.发酵酶活水平高。


技术实现思路

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技术实现思路

1、本专利技术的主要目的是提供一种漆酶突变体及其基因、及含有该基因的重组表达载体和重组菌株、及该重组菌制备漆酶的方法,旨在解决现有技术中漆酶耐酸碱耐热性差、发酵酶活水平低的问题。

2、为实现上述目的,本专利技术提供的技术方案之一,是一种漆酶突变体,所述突变体是将seq id no.1所示野生型漆酶氨基酸序列中第141、198、341、389和476位点的w、t、r、i、s,分别突变为c、p、s、t、r获得的,所述突变体的氨基酸序列如序列表seq id no.2所示。

3、本专利技术还提供上述突变体的编码基因;

4、进一步地,所述编码基因的核苷酸序列如序列表seq id no.4所示。

5、本专利技术提供的技术方案之二,是上述漆酶突变体的应用,特别是在降解真菌毒素中的应用,特别是对黄曲霉毒素的降解;更特别的是在饲料工业中降解黄曲霉毒素的应用。

6、本专利技术提供的技术方案之三,是包含上述漆酶突变编码基因的重组载体或重组菌株;

7、优选地,所述重组载体所采用的表达质粒为ppiczαa;

8、优选的,所述重组菌株采用的的宿主细胞为毕赤酵母x33。

9、本专利技术提供的技术方案之四,是上述重组表达载体或重组菌株的应用,特别是在制备技术方案一所述漆酶突变体中的应用;

10、进一步地,采用上述重组菌株制备漆酶突变体的方法如下:

11、发酵罐中的培养:按照发酵罐培养基体积的4-6%进行接种,培养温度28-30℃,罐压0.04-0.08mpa,初始转速100rpm,初始风量200m3/h,最高转速600rpm,最高通风量4000m3/h;

12、补料的控制:当发酵至菌体湿重达到60-70g/l时,开始流加30-40%的甘油,流加速度为600-700kg/h,当菌体湿重达到150-160g/l时,停止流加甘油,饥饿处理1-1.5h,然后开始流加甲醇,前1-2h,流加甲醇的流速为100-150kg/h,1-2h后,甲醇的流加速度每小时增加30-50kg,直至达到最大补料速率为300-350kg/h,保持该补料速度直至发酵结束;

13、溶氧的控制:开始流加甲醇前,通过调节转速和风量控制溶氧达到30-40%,开始流加甲醇后,控制溶氧20%-30%,达到最高转速和通风量后,溶氧不再控制;

14、补氨控制ph在4.5-5.5;

15、菌体自溶严重时结束发酵,培养周期180-200h。

16、进一步地,种子罐中培养条件为:5-7%接种量,温度28-30℃,罐压0.04-0.08mpa,初始转速100rpm,初始风量20m3/h,通过加转速和风量控制溶氧大于30%,最高转速600rpm,最高通风量200m3/h,补氨控制ph在4.5-5.5,培养48-50h;

17、进一步地,种子培养基组成为(w/v):甘油2-3%,磷酸一铵4-6%,磷酸氢二钠0.2-0.5%,硫酸镁2-2.5%,硫酸钾1-1.3%,硫酸钙0.1-0.3%,氢氧化钾0.1-0.2%,磷酸0.02-0.08%,其余为水,ph在4.5-5.5;

18、进一步地,发酵培养基组成为(w/v):甘油5-6%,磷酸一铵6-7%,磷酸氢二钠0.3-0.5%,硫酸镁2.5-3.5%,硫酸钾1-1.6%,硫酸钙0.1-0.4%,氢氧化钾0.1-0.2%,磷酸0.03-0.1%,其余为水,ph在4.5-5.5。

19、有益效果:

20、本专利技术提供的漆酶突变体,最适反应ph为4.5,在ph3.0-9.0的条件下处理24h后,相对酶活力仍然保持在90%以上,最适反应温度为85℃,在40-80℃条件下保温15h,仍能保留95%以上的酶活。

21、本专利技术提供的漆酶突变体,通过表达质粒ppiczαa在毕赤酵母x33中进行表达,在60m3发酵罐中的平均发酵酶活力为106673u/l,能进一步降低漆酶的生产成本,促进漆酶在降解真菌毒素方面的广泛应用。

22、此外,本专利技术确认了漆酶中与耐酸碱、耐热性能相关的5个氨基酸位点,并证明了这些位点对于该酶耐酸碱、耐热性能的重要性,对于研究漆酶的耐酸碱、耐热性能提供了重要的线索,同时对于其它漆酶的研究提供了可靠的参考依据。

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【技术保护点】

1.一种漆酶突变体,其特征在于,所述漆酶突变体氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。

2.权利要求1所述漆酶突变体的编码基因。

3.如权利要求2所述的编码基因,其特征在于,所述编码基因的核苷酸序列如SEQ IDNO.4所示。

4.包含权利要求2所述编码基因的重组载体或重组菌株。

5.如权利要求4所述的重组载体,其特征在于,采用的表达质粒为pPICZαA。

6.如权利要求4所述的重组菌株,其特征在于,采用的宿主菌为毕赤酵母X33。

7.权利要求4所述重组载体或重组菌株在生产权利要求1所述漆酶突变体中的应用。

8.权利要求1所述漆酶突变体的应用。

9.如权利要求8所述的应用,其特征在于,是在降解真菌毒素中的应用。

10.如权利要求9所述的应用,其特征在于,是在降解黄曲霉毒素中的应用。

【技术特征摘要】

1.一种漆酶突变体,其特征在于,所述漆酶突变体氨基酸序列如seq id no.2所示。

2.权利要求1所述漆酶突变体的编码基因。

3.如权利要求2所述的编码基因,其特征在于,所述编码基因的核苷酸序列如seq idno.4所示。

4.包含权利要求2所述编码基因的重组载体或重组菌株。

5.如权利要求4所述的重组载体,其特征在于,采用的表达质粒为ppicz...

【专利技术属性】
技术研发人员:张辉佟新伟张法玲王兴吉郭庆文曹世源
申请(专利权)人:山东隆科特酶制剂有限公司
类型:发明
国别省市:

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