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() PET水解酶突变体及其应用制造技术_技高网

PET水解酶突变体及其应用制造技术

技术编号:40238719 阅读:6 留言:0更新日期:2024-02-02 22:37
本发明专利技术涉及PET水解酶突变体及其应用,所述PET水解酶突变体的氨基酸序列如SEQ ID NO:1所示。本发明专利技术通过对PET水解酶LSPET4结构研究,结合定向进化技术,对LSPET4蛋白的第96位、第127位、第130位、第241位、第209位、第238位点进行突变,构建了突变酶LSPET。实验结果表明突变酶大大增加了对PET的水解活性,使用突变酶进行降解PET反应,可以使降解PET反应的产量提升,具有良好的工业应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于酶工程和生物,具体涉及一种pet水解酶突变体及其应用。


技术介绍

1、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)是一种常见的塑料,由取自原油的对苯二甲酸(tpa)和乙二醇(eg)通过酯键相连构成。pet制品由于其可塑性以及稳定性高,目前已被广泛应用到食品、药品、化妆品包装等领域,其产生的废弃物数量巨大,是白色污染的主要来源之一。由于其稳定性高,pet废弃物在自然条件下需要数百年才能完全分解,导致在全球生态系统中累积并入侵人类食物链,严重威胁到生态系统和人类健康。

2、通过生物酶法对pet塑料进行回收是一种绿色理想的处理方法,为解决pet废弃污染提供了新契机。目前,已经鉴定出许多酯酶、脂肪酶或角质酶形式的pet水解酶,其中ispetase、lcc是研究最广泛的塑料降解酶,许多研究团队基于这两个野生型pet水解酶开发了稳定性更高的酶突变体,例如durapetase,hotpetase,fastpetase,depopetase,和lcciccg,但由于ispetase、lcc自身结构限制,他们的突变体降解pet的能力已经到达一个瓶颈,尚缺乏更多优秀的pet水解酶改造模板。并且目前所报道的pet水解酶都只含有一个pet水解结构域,缺乏底物结合结构域,这也是限制pet水解酶活性的重要因素。近期,本团队在micromonospora sp. hm5-17中发现了一种新型pet水解酶lspet4,除了pet水解结构域外还含有碳水化合物结构域(cbm),且与常见的pet水解酶相比,lspet4水解酶与底物结合构象为直线构象,这区别于常见的pet水解酶与底物结合的直角形构象。但lspet4降解pet效率还是较低,距离商业化应用还是有些差距。


技术实现思路

1、本专利技术的第一目的在于通过对pet水解酶lspet4结构研究,结合定向进化技术,提供一种pet水解酶突变体,该突变体具有更好的酶活,可提升pet水解酶的工业应用价值。

2、为实现上述技术目的,本专利技术采用如下技术方案:

3、一种pet水解酶突变体,其氨基酸序列如seq id no:1所示。

4、本专利技术的第二目的在于提供编码上述pet水解酶突变体的核苷酸序列,一个可选的方案如seq id no:2所示。

5、本专利技术的第三目的在于提供包含上述核苷酸序列的重组载体。优选的,选用pet-22b质粒构建所述重组载体。

6、本专利技术的第四目的在于提供包含上述重组载体的工程菌株。优选的,选用大肠杆菌作为宿主菌构建所述工程菌株。

7、本专利技术的第五目的在于提供上述pet水解酶突变体在水解pet中的应用。

8、作为一种优选的实施方式,所述应用包括:在pet的溶液中加入所述pet水解酶突变体,进行pet水解。

9、作为一种优选的实施方式,所述pet的溶液的溶剂为磷酸盐缓冲液和有机溶剂的混合液。优选的,所述有机溶剂为二甲基亚砜。

10、作为一种优选的实施方式,所述pet水解酶突变体在30℃-55℃范围内水解pet;优选45-55℃。

11、作为一种优选的实施方式,所述pet水解酶突变体在ph7.4-8.0环境下水解pet。

12、在对现有lspet4结构研究过程中,专利技术人认为现有lspet4蛋白的第96位、第127位、第130位、第241位这四个位点位于酶的催化口袋,因此对这四个位点氨基酸进行定向突变后,有利于底物与酶活性口袋的直线型结合,从而有利于提高lspet4的酶活性能;第209位、第238位点位于酶分子表面,对这两个氨基酸进行突变后有利于盐桥的形成,从而增加蛋白质的稳定性;基于上述六个点位,将lspet4突变酶,命名为lspet。实验结果表明突变酶增加了对pet的水解活性,使用突变酶进行降解pet反应,可以使降解pet反应的产量提升,具有良好的工业应用价值。

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【技术保护点】

1.一种PET水解酶突变体,其特征在于,其氨基酸序列如SEQ ID NO:1所示。

2.编码权利要求1所述PET水解酶突变体的核苷酸序列。

3.包含权利要求2所述核苷酸序列的重组载体。

4.包含权利要求3所述重组载体的工程菌株。

5.权利要求1所述PET水解酶突变体在水解PET中的应用。

6.根据权利要求5所述的应用,其特征在于,包括:在PET的溶液中加入所述PET水解酶突变体,进行PET水解。

7.根据权利要求6所述的应用,其特征在于,所述PET的溶液的溶剂为磷酸盐缓冲液和有机溶剂的混合液。

8.根据权利要求7所述的应用,其特征在于,所述有机溶剂为二甲基亚砜。

9.根据权利要求5所述的应用,其特征在于,所述PET水解酶突变体在30℃-55℃范围内水解PET;优选45-55℃。

10.根据权利要求5所述的应用,其特征在于,所述PET水解酶突变体在pH7.4-8.0环境下水解PET。

【技术特征摘要】

1.一种pet水解酶突变体,其特征在于,其氨基酸序列如seq id no:1所示。

2.编码权利要求1所述pet水解酶突变体的核苷酸序列。

3.包含权利要求2所述核苷酸序列的重组载体。

4.包含权利要求3所述重组载体的工程菌株。

5.权利要求1所述pet水解酶突变体在水解pet中的应用。

6.根据权利要求5所述的应用,其特征在于,包括:在pet的溶液中加入所述pet水解酶突变体,进行pe...

【专利技术属性】
技术研发人员:江凌李闯刘伟朱丽英
申请(专利权)人:南京工业大学
类型:发明
国别省市:

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