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() 一种突变型重组月季多酚氧化酶原及其制备方法与应用技术_技高网

一种突变型重组月季多酚氧化酶原及其制备方法与应用技术

技术编号:40512043 阅读:20 留言:0更新日期:2024-03-01 13:27
本发明专利技术公开一种突变型重组月季多酚氧化酶原及其制备方法与应用。本发明专利技术提供所述突变型重组月季多酚氧化酶原的制备方法,实现高效可溶表达;所述方法简便高效,易于分离纯化,适合工业化生产。与野生型酶相比,所述的突变型重组月季多酚氧化酶的酶学活性提高至2.67倍,其半衰期在40和50℃下分别提高至2.62和3.37倍,表明突变体的酶学活性和稳定性获得显著的提高。本发明专利技术还提供所述的突变型重组月季多酚氧化酶原的生物激活方法,实现高效激活。激活的突变型酶活性是未激活野生型酶活性的14.63倍。与野生型月季多酚氧化酶相比,突变酶可更高效催化合成TF1等茶黄素产物,并在这些产物的大规模生产上具有更优的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物,具体涉及一种突变型重组月季多酚氧化酶原及其制备方法与应用


技术介绍

1、红茶是最受欢迎的饮品之一,红茶中茶黄素等活性物质赋予其令人愉悦的汤色、香气以及保健价值。茶黄素比茶多酚更稳定,具有更好抗氧化、降脂和抗癌等功效,而且是形成茶褐素必需的功能物质。然而,大多数红茶中茶黄素的含量不足2%,因此,开发茶黄素的高效制备技术受到广泛关注。

2、少数厂家采用有机溶剂提取、化学氧化或酶法转化等方法生产茶黄素产品,但是,产品中茶黄素含量较低(<53%)。在现有的制备方法中,直接提取成本高,化学氧化法不环保,酶法转化采用多酚氧化酶催化茶多酚转化成茶黄素,是生产茶黄素的发展方向。申请人团队前期工作表明,重组野生型月季源多酚氧化酶原激活后能催化茶多酚合成茶黄素,但是,其酶学性质还难以满足酶法转化制备茶黄素对酶制剂的要求。

3、从自然界直接挖掘得到的新酶的活性和稳定性往往较低,制约了酶法转化制备茶黄素的规模化应用。分子改造是提高多酚氧化酶酶学性质的有效手段,2022年,zhou等人通过定向进化改造巨大芽孢杆菌来源多酚氧化酶,提高了突变酶活性。然而,尚未见到通过半理性改造改善多酚氧化酶酶学性质的相关报道。


技术实现思路

1、为解决相关问题,本专利技术的第一目的在于提供一种突变型重组月季多酚氧化酶原;所述的突变型重组月季多酚氧化酶原的酶活和热稳定性均获得了显著的改善。

2、本专利技术的第二目的在于提供一种突变型重组月季多酚氧化酶原的制备方法,实现了所述的突变型重组月季多酚氧化酶原的高效可溶表达。

3、本专利技术的第三目的在于提供一种突变型重组月季多酚氧化酶原的激活方法,所述激活方法获得的突变型重组月季多酚氧化酶原激活产物活性强,催化效率高。

4、本专利技术的第四目的在于提供上述突变型重组月季多酚氧化酶原或其激活产物的应用。

5、为了实现上述专利技术目的,本专利技术采用以下技术方案:

6、一种突变型重组月季多酚氧化酶原,其氨基酸序列如seq id no:1所示。seq idno:1所示突变型重组月季多酚氧化酶原与野生型重组月季多酚氧化酶原的氨基酸序列seqid no:2相比,具有以下氨基酸突变:471位亮氨酸突变为苯丙氨酸;472位丙氨酸突变为赖氨酸;632位天冬酰胺突变为异亮氨酸;同时,所述的氨基酸序列的n末端和c末端融合了mbp标签和his标签,可以显著提高突变型重组月季多酚氧化酶原的可溶性及便于纯化。

7、编码上述突变型重组月季多酚氧化酶原的dna分子,其核苷酸序列如seq id no:3所示。所述的核苷酸序列基于大肠杆菌表达系统对密码子进行了优化,能显著提高异源基因在宿主菌中的表达效率。

8、一种重组表达载体,含有编码所述的突变型重组月季多酚氧化酶原的核苷酸序列。

9、优选的,所述的重组表达载体含有如seq id no:3所示的核苷酸序列。

10、上述突变型重组月季多酚氧化酶原的制备方法,包括如下步骤:

11、将编码所述的突变型重组月季多酚氧化酶原的核苷酸序列克隆入表达载体中构建重组表达载体;再将所述的重组表达载体转化原核表达系统中进行诱导表达,固液分离收集菌体沉淀,纯化后得到所述的突变型重组月季多酚氧化酶原。

12、所述的原核表达系统优选为大肠杆菌表达系统;更优选为大肠杆菌表达系统bl21(de3)。

13、所述的重组表达载体优选为通过tac启动子进行表达的表达载体;更优选为含有mbp和his标签的表达载体,最优选为pmal-c5x或pmal-c5x-his,可以极大地增加目的蛋白表达的可溶性。

14、所述的诱导表达的具体操作步骤优选为:将阳性转化体接种于含有50~100μg/ml氨苄青霉素的lb培养液进行培养。当菌液od600达到0.6~0.8时,加入终浓度为0.1~0.2mm的iptg,15~20℃诱导12~28h,纯化得到突变型重组月季多酚氧化酶原。

15、所述的接种阳性转化体于lb培养液中并培养的步骤优选为:

16、(1)将所述的阳性转化体在lb培养液中于25~40℃培养振荡过夜,得到种子液;

17、(2)将种子液接种到lb培养液中,于25~40℃,150~250r/min条件下培养。

18、步骤(2)中所述的接种的接种量优选按与lb培养液的体积比为1:50~1:150进行接种。

19、所述的纯化的步骤优选为:裂解细胞后收集上清液,将上清液过亲和层析柱,洗脱得到纯化后的突变型重组月季多酚氧化酶原。

20、所述的裂解细胞的步骤优选为:用超声破碎法在冰浴下裂解细胞;更优选将菌体于缓冲液a中进行重悬;所述的缓冲液a的配方为20~50mm tris-hcl、50~200mm nacl。

21、所述的缓冲液a的用量优选为每克菌体加入10ml缓冲液a。

22、所述的超声破碎法的条件优选为:功率为50~300w,超声1~5s,间隔1~5s,持续2~50min。

23、所述的收集上清液的步骤优选为:裂解后的菌体进行冷冻离心后弃沉淀,过膜,得到所述的上清液。

24、所述的冷冻离心的条件优选在4℃条件下12000r/min离心30~40min。

25、所述的过膜优选为用0.45μm微孔滤膜过滤。

26、所述的亲和层析柱优选为his标签亲和层析柱。

27、所述的洗脱优选为先用缓冲液a平衡,再用缓冲液b洗脱;所述的缓冲液a的配方为20~50mm tris-hcl、50~200mm nacl;所述的缓冲液b的配方为:20~50mm tris-hcl、50~200mm nacl、100~500mm咪唑,ph 8.0。

28、上述突变型重组月季多酚氧化酶的激活方法(即一种突变型重组月季多酚氧化酶的制备方法),包括如下步骤:将上述突变型重组月季多酚氧化酶原经0.1~1mg/ml,优选10~100μg/ml,最优选40μg/ml胰蛋白酶处理激活后,固液分离去除沉淀,得到突变型重组月季多酚氧化酶激活产物。

29、所述的激活的条件优选为温度15~45℃、时间10~60min和ph3.0~8.0;更优选为温度25℃、时间15min和ph8.0。

30、所述的激活优选在在含有如下成分的缓冲液中进行:50±10mm tris-hcl、50±10mm nacl中进行。

31、一种突变型重组月季多酚氧化酶原激活产物(即一种突变型重组月季多酚氧化酶),通过上述突变型重组月季多酚氧化酶原的激活方法得到。

32、上述突变型重组月季多酚氧化酶原激活产物在催化茶多酚转化为茶黄素中的应用(即上述突变型重组月季多酚氧化酶原激活产物在制备茶黄素中的应用)。

33、所述的茶多酚包括但不限于儿茶酚型儿茶素和邻苯三酚型儿茶素。

34、所述的儿茶酚型儿茶素包括ec和ecg,所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种突变型重组月季多酚氧化酶原,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中所述的突变型重组月季多酚氧化酶原的DNA分子,其特征在于:其核苷酸序列如SEQ ID NO:3所示。

3.根据权利要求2所述的编码上述突变型重组月季多酚氧化酶原的DNA分子,其特征在于:其核苷酸序列如SEQ ID NO:3所示。

4.一种重组表达载体,其特征在于:含有编码权利要求1中所述的突变型重组月季多酚氧化酶原的核苷酸序列。

5.权利要求1中所述的突变型重组月季多酚氧化酶原的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:

6.根据权利要求5所述的突变型重组月季多酚氧化酶原的制备方法,其特征在于:

7.权利要求1中所述的突变型重组月季多酚氧化酶原的激活方法,其特征在于:包括如下步骤:将所述的突变型重组月季多酚氧化酶原经0.1~1mg/mL胰蛋白酶处理激活后,固液分离去除沉淀,得到突变型重组月季多酚氧化酶原激活产物;

8.一种突变型重组月季多酚氧化酶原激活产物,其特征在于:通过权利要求7中所述的突变型重组月季多酚氧化酶原激活方法得到。

9.权利要求8中所述的突变型重组月季多酚氧化酶原激活产物在催化茶多酚转化为茶黄素中的应用。

10.根据权利要求9所述的突变型重组月季多酚氧化酶原激活产物在催化茶多酚转化为茶黄素中的应用,其特征在于:

...

【技术特征摘要】

1.一种突变型重组月季多酚氧化酶原,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中所述的突变型重组月季多酚氧化酶原的dna分子,其特征在于:其核苷酸序列如seq id no:3所示。

3.根据权利要求2所述的编码上述突变型重组月季多酚氧化酶原的dna分子,其特征在于:其核苷酸序列如seq id no:3所示。

4.一种重组表达载体,其特征在于:含有编码权利要求1中所述的突变型重组月季多酚氧化酶原的核苷酸序列。

5.权利要求1中所述的突变型重组月季多酚氧化酶原的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:

6.根据权利要求5所述的突变型重组月...

【专利技术属性】
技术研发人员:胡松青罗盛凯侯轶
申请(专利权)人:华南理工大学
类型:发明
国别省市:

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