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() 一种葡萄糖-6-磷酸脱氢酶突变体及其制备方法和应用技术_技高网

一种葡萄糖-6-磷酸脱氢酶突变体及其制备方法和应用技术

技术编号:41124505 阅读:4 留言:0更新日期:2024-04-30 17:51
本发明专利技术公开了一种葡萄糖‑6‑磷酸脱氢酶突变体及其制备方法和应用,通过对明串珠菌来源的葡萄糖‑6‑磷酸脱氢酶进行计算机辅助的半理性设计和分子改造,结合定点突变和实验验证,筛选获得了热稳定性提高的葡萄糖‑6‑磷酸脱氢酶突变体,其中T412W突变酶在50℃下孵育60min,残余酶活力为73%,而野生型酶在相同处理条件下则完全失活,本发明专利技术为其在临床诊断试剂中的应用奠定了基础。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及酶工程,具体是一种葡萄糖-6-磷酸脱氢酶突变体及其制备方法和应用


技术介绍

1、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(glucose-6-phosphate dehydrogenase,g6pdh)是一种以nad+或nadp+为辅酶的氧化还原酶,催化底物葡萄糖-6-磷酸生成6-磷酸葡萄糖-δ-内酯,反应中需要nad+或nadp+作为电子受体,并形成还原型nadh或者nadph。现有大量研究证明g6pdh广泛存在于高等动物、植物和真菌等真核生物细胞,而且也存在于一些原核细胞中。通常真核来源的g6pdh严格以nadp+为电子受体,以nad+作为电子受体时的km要比以nadp+时的大1000倍。然后有些原核生物的g6pdh可以同时利用nadp+和nad+作为电子受体。

2、目前,g6pdh被广泛用于nad+(nadp+)和葡萄糖-6-磷酸的酶法测定,也被用于磷酸葡萄糖异构酶、磷酸葡萄糖变位酶和己糖激酶活性的测定。另外,g6pdh和己糖激酶联用可用于临床检验中血糖的测定。不同物种来源的g6pdh结构存在差异,大多数以同源二聚体和四聚体的形式存在,单亚基分子量一般在40-70kda之间。不同物种来源的g6pdh催化底物葡萄糖-6-磷酸的km值也相差较大,从几十微摩尔到超过几千微摩尔。另外,不同物种来源g6pdh的比活性、热稳定性、ph稳定性以及金属离子耐受性均有较大差异。

3、目前,临床检测中广泛使用的g6pdh来源于肠膜明串珠菌(leuconostocmesenteroides),该酶可以利用nadp+和nad+作为电子受体。肠膜明串珠菌来源的g6pdh为分子量104kda的同源二聚体,比活性超过500u/mg蛋白。然而肠膜明串珠菌发酵制备的g6pdh存在产量低、热稳定性低(50℃处理60min完全失活)、纯化工艺复杂和酶纯度低等不足。有研究表明肠膜明串珠菌来源的g6pdh可以在大肠杆菌中重组表达,尽管重组蛋白产量有一定程度的提高,但是仍然存在重组酶热稳定性较低的不足,导致使用重组g6pdh生产的诊断试剂长期保存稳定性较差。因此,通过计算机辅助的理性设计和酶工程研发高热稳定性的g6pdh具有重要的意义。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种葡萄糖-6-磷酸脱氢酶突变体及其制备方法和应用,在与野生酶相比t412w突变酶的比活性没有显著变化的前提下,能够显著提高葡萄糖-6-磷酸脱氢酶的热稳定性。

2、为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:

3、本专利技术提供一种葡萄糖-6-磷酸脱氢酶突变体,葡萄糖-6-磷酸脱氢酶突变体以氨基酸序列如seq id no.1序列为亲本;所述葡萄糖-6-磷酸脱氢酶亲本第364位的谷氨酸突变为脯氨酸,或第412位的苏氨酸发生突变为色氨酸。

4、序列表seq id no.1为:

5、mvseiktlvtffggtgdlakrklypsvfnlykkgylqkhfaivgtarqalnddefkqlvrdsikdftddqaqaeafiehfsyrahdvtdaasyavlkeaieeaadkfdidgnrifymsvaprffgtiakylkseglladtgynrlmiekpfgtsydtaaelqndlenafddnqlfridhylgkemvqniaalrfgnpifdaawnkdyiknvqvtlsevlgveeragyydtagalldmiqnhtmqivgwlamekpesftdkdiraaknaafnalkiydeaevnkyfvraqygagdsadfkpyleeldvpadsknntfiagelqfdlprwegvpfyvrsgkrlaakqtrvdivfkagtfnfgseqeaqeavlsiiidpkgaielklnaksvedafntrtidlgwtvsdedkkntpepyermihdtmngdgsnfadwngvsiawkfvdaisavytadkapletyksgsmgpeasdkllaangdawvfkg

6、上述葡萄糖-6-磷酸脱氢酶突变体中,编码权利要求1所述葡萄糖-6-磷酸脱氢酶亲本的编码基因的核苷酸序列如seq id no.2所示。

7、序列表seq id no.2为:

8、atggtttctgaaatcaaaaccctggttaccttcttcggtggtaccggtgatctggcgaaacgtaaactgtacccgagcgttttcaacctgtacaaaaaaggttacctgcagaaacacttcgcgatcgttggcaccgcgcgtcaggcgctgaacgatgatgaattcaaacagctggttcgtgactccatcaaagatttcactgatgatcaggcgcaggctgaagcgttcatcgaacacttcagctaccgtgcgcatgatgttaccgacgcggcatcctacgcagttctgaaagaagcaatcgaagaagcggcggacaaattcgatatcgatggtaaccgtatcttctacatgagcgttgcgccgcgtttctttggcaccatcgccaaatacctgaaaagcgaaggcctgctggcggataccggttacaaccgcctgatgatcgaaaaaccgtttggcactagctacgacaccgcagcggaactgcagaacgatctggaaaacgctttcgatgataaccagctgttccgcatcgatcactacctgggcaaagaaatggttcagaacatcgcggccctccgttttggcaacccgatcttcgatgctgcctggaacaaagattacattaaaaacgttcaggtgaccctgtctgaagttctgggtgtggaagaacgtgcgggctactatgataccgcgggcgctctgctggatatgatccagaaccacaccatgcagattgttggctggctggcgatggaaaaaccggaatctttcaccgataaagacatccgtgcggcgaaaaacgctgcgttcaacgctctgaaaatctacgacgaagcggaagttaacaaatacttcgttcgtgcacagtacggcgcgggtgattctgctgatttcaaaccgtatctggaagaactggatgttccggctgactctaaaaacaacaccttcatcgctggcgaactgcagttcgatctgccgcgttgggaaggtgttccgttctatgtgcgttctggtaaacgtctggcggcgaaacagacccgtgttgatatcgttttcaaagctggcaccttcaacttcggtagcgaacaggaagcacaggaagcagtgctgagcatcattatcgacccgaaaggtgcgattgaactgaaactgaacgcgaa本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种葡萄糖-6-磷酸脱氢酶突变体,其特征在于,所述葡萄糖-6-磷酸脱氢酶突变体以氨基酸序列如SEQ ID NO.1序列为亲本;所述葡萄糖-6-磷酸脱氢酶亲本第364位的谷氨酸突变为脯氨酸,或第412位的苏氨酸发生突变为色氨酸。

2.根据权利要求1所述的葡萄糖-6-磷酸脱氢酶突变体,其特征在于,编码权利要求1所述葡萄糖-6-磷酸脱氢酶亲本的编码基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。

3.根据权利要求1所述的葡萄糖-6-磷酸脱氢酶突变体,其特征在于,所述葡萄糖-6-磷酸脱氢酶突变体基因重组质粒的核苷酸序列分别如SEQ ID NO.3和SEQ ID NO.4所示。

4.根据权利要求1所述的葡萄糖-6-磷酸脱氢酶突变体,其特征在于,还包括表达葡萄糖-6-磷酸脱氢酶突变体或葡萄糖-6-磷酸脱氢酶重组质粒的宿主细胞,所述宿主细胞的宿主为大肠杆菌。

5.根据权利要求4所述的葡萄糖-6-磷酸脱氢酶突变体,其特征在于,所述基因重组质粒的表达载体包括但不限于pET系列、pETDuet系列或pACYC系列;pET系列载体还包括pET-28a(+)。

6.一种葡萄糖-6-磷酸脱氢酶突变体的制备方法,其特征在于,制备权利要求1至5任一权利要求所述的葡萄糖-6-磷酸脱氢酶突变体,包含如下步骤:

7.一种提高葡萄糖-6-磷酸脱氢酶热稳定性的方法,其特征在于,氨基酸序列如SEQ IDNO.1所示的葡萄糖-6-磷酸脱氢酶第364位的谷氨酸突变为脯氨酸,或第412位的苏氨酸发生突变为色氨酸。

8.一种葡萄糖-6-磷酸脱氢酶突变体在制备临床体外诊断试剂中的应用,其特征在于,采用权利要求1至5任一权利要求所述的葡萄糖-6-磷酸脱氢酶突变体。

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【技术特征摘要】

1.一种葡萄糖-6-磷酸脱氢酶突变体,其特征在于,所述葡萄糖-6-磷酸脱氢酶突变体以氨基酸序列如seq id no.1序列为亲本;所述葡萄糖-6-磷酸脱氢酶亲本第364位的谷氨酸突变为脯氨酸,或第412位的苏氨酸发生突变为色氨酸。

2.根据权利要求1所述的葡萄糖-6-磷酸脱氢酶突变体,其特征在于,编码权利要求1所述葡萄糖-6-磷酸脱氢酶亲本的编码基因的核苷酸序列如seq id no.2所示。

3.根据权利要求1所述的葡萄糖-6-磷酸脱氢酶突变体,其特征在于,所述葡萄糖-6-磷酸脱氢酶突变体基因重组质粒的核苷酸序列分别如seq id no.3和seq id no.4所示。

4.根据权利要求1所述的葡萄糖-6-磷酸脱氢酶突变体,其特征在于,还包括表达葡萄糖-6-磷酸脱氢酶突变体或葡萄糖-6-磷酸脱氢酶重组质粒的宿主细胞...

【专利技术属性】
技术研发人员:牛卫宁叶建舟王岩雄姜山峰高山胡舒心王军甘海胜李恒
申请(专利权)人:西北工业大学
类型:发明
国别省市:

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