羟基乙醛合成酶突变体及其在合成D-木酮糖中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种羟基乙醛合成酶突变体及其在合成D‑木桐糖中的应用。本发明专利技术通过酶的定向进化策略，获得了三种GALS‑M6酶突变体，只需要2步酶催化就能够把廉价的甲醛转化为D‑木酮糖。该方法反应条件温和，转化率达到50％。且D‑木酮糖还可以被微生物利用，打通了碳一化合物到各种稀有糖、材料、生物能源等的路线，为碳一化合物的资源化利用奠定了基础。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于分子生物学和生物工程领域，具体涉及羟基乙醛合成酶突变体及其在合成d-木酮糖中的应用。

技术介绍

1、d-木酮糖(d-xylulose)是自然界广泛存在的d-木糖(d-xylose)代谢的重要中间产物，通过与相应激酶作用转化成d-木酮糖-5-磷酸，再通过磷酸戊糖代谢路径转化为各种化学品；d-木酮糖通过脱水反应能较为方便地转化成糠醛，糠醛是一种可再生的生物能源及生物化工产品的起始原料，具有极大地市场发展前景；以d-木酮糖为原料可以生产l-阿拉伯糖、l-核糖、l-核酮糖、l-木酮糖、l-木糖和l-来苏糖等5碳稀有糖，这些稀有糖在医疗健康领域具有广阔的应用前景；d-木酮糖还可以作为木糖醇的原料，木糖醇是食品工业重要的甜味剂之一。

2、d-木酮糖常规制备方法有提取法、化学合成法及生物法。提取法：由于自然界中d-木酮糖丰度并不高，且极性大、水溶性高并混有很多类似糖分，因此分离提取纯化方法成本高，该方法仅存在于早期d-木酮糖的研究中。化学法：木酮糖可以利用廉价的木糖醇选择性氧化合成，然而由于木糖醇上多个羟基的存在，该方法中底物羟基的选择性保护、本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种羟基乙醛合成酶突变体，其特征在于，所述羟基乙醛合成酶突变体选自如下任一种：

2.一种编码权利要求1所述的羟基乙醛合成酶突变体的多核苷酸。

3.一种表达载体，其特征在于，所述表达载体包含权利要求2所述的多核苷酸。

4.一种宿主细胞，其特征在于，所述宿主细胞包含权利要求3所述的表达载体或者其基因组中整合有权利要求2所述的羟基乙醛合成酶突变体的多核苷酸；

5.一种生物合成D-木酮糖的方法，其特征在于，包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所用的羟基乙醛合成酶突变体或具有催化甲醛缩合为羟基乙醛和1,3-二羟基...

【技术特征摘要】

1.一种羟基乙醛合成酶突变体，其特征在于，所述羟基乙醛合成酶突变体选自如下任一种：

2.一种编码权利要求1所述的羟基乙醛合成酶突变体的多核苷酸。

3.一种表达载体，其特征在于，所述表达载体包含权利要求2所述的多核苷酸。

4.一种宿主细胞，其特征在于，所述宿主细胞包含权利要求3所述的表达载体或者其基因组中整合有权利要求2所述的羟基乙醛合成酶突变体的多核苷酸；

5.一种生物合成d-木酮糖的方法，其特征在于，包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所用的羟基乙醛合成酶突变体或具有催化甲醛缩合为羟基乙醛和1,3-二羟基丙酮功能的酶可以为纯化的酶或其突变体、酶裂解上清液或全细胞的形式。

【专利技术属性】
技术研发人员：江会锋，刘玉万，赵浩东，严越，刘丁玉，卢丽娜，
申请(专利权)人：中国科学院天津工业生物技术研究所，
类型：发明
国别省市：

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