[发明专利]酯酶蛋白及其编码基因以及它们的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种酯酶蛋白，还涉及该酯酶蛋白的编码基因，含有编码酯酶蛋白的基因的重组载体和细胞，含有该酯酶蛋白的组合物，以及所述酯酶蛋白及其编码基因的应用。

背景技术

酯酶（EsteraseE.C.3.1.1.1）是自然界中常见的酯水解酶类，普遍存在于动物、植物和微生物中，其中微生物来源的酯酶种类最为丰富。不同来源的酯酶基因差别大，同源性不高，但在蛋白质三维结构上具有极高的相似性，即α/β折叠酶结构；催化反应机理都遵循丝氨酸水解酶的反应机制，即催化结构域包含丝氨酸-组氨酸-谷氨酸（或天冬氨酸）三联体活性中心结构并在丝氨酸活性位点附近存在丝氨酸水解酶的特征保守序列G-X-S-X-G。酯酶和脂肪酶在结构和催化机理上具有极高的相似性，其主要区别：酯酶主要是水解短链水溶性酯底物，催化过程中遵循典型的米氏方程；而脂肪酶能够催化水解疏水性长链脂肪酸脂底物，并且在催化过程中表现界面活性。

微生物来源的酯酶种类最为繁多，根据的它们的氨基酸序列相似性和基本生物学特性，Arpigny于1999年将其系统划分为8个大的家族；其中家族一为脂肪酶，家族二到八为酯酶。几年来随着大量新的酯酶基因的发现，目前已提出了9到15酯酶家族。

酯酶/脂肪酶由于其蛋白分子稳定、催化反应简单、不依赖辅助因子、底物范围广等优点，被广泛的应用于食品加工、洗涤剂，医药、化妆品、化合物制备等行业。据初步统计全球工业酶产值在2004达到了20亿，并以每年4-5%的数率在增长，其中脂肪酶类的使用占总用酶频率的10%。近年来随着手性化合物在制药、农药、香料、液晶、功能性高分子等工业中广泛的应用，酯酶对手性化合物拆分的特性更加凸现出来。相比于脂肪酶，酯酶在手性拆分上表现着更显著的效果，例如利用酯酶NP对手性萘普生进行拆分可以得到99%光学纯的转化率达到95%的对应体产物。

发明内容

本发明的发明人基于对来自西藏冰川土壤的分析，意外的发现了酯酶蛋白及其编码基因。另外，本发明还提供了含有编码所述酯酶蛋白的基因的重组载体、细胞，以及含有所述酯酶蛋白的组合物，以及它们的应用。

第一方面，本发明提供了一种酯酶蛋白，其中，该酯酶蛋白的氨基酸序列如SEQ ID No：2所示。

第二方面，本发明提供了一种编码酯酶蛋白的基因，其中，该基因的核苷酸序列为能够编码SEQ ID No：2所示的氨基酸序列的核苷酸序列。

第三方面，本发明提供了一种引物对，其中，该引物对包括如SEQ ID No：3所示的上游引物和如SEQ ID No：4所示的下游引物。

第四方面，本发明提供了一种重组载体，其中，该重组载体含有如上所述的基因。

第五方面，本发明提供了一种转基因细胞，其中，该转基因细胞含有如上所述的基因。

第六方面，本发明提供了一种组合物，其中，该组合物含有如上所述的酯酶蛋白。

第七方面，本发明提供了如上所述的酯酶蛋白、如上所述的基因、如上所述的重组载体、如上所述的转基因细胞和如上所述的组合物在降解硝基苯酚酯和/或在食品、洗涤用品、医药、化妆品中的应用。

由实施例可以看出，本发明的提供的酯酶蛋白具有较高的酯酶活性，能够有效地降解硝基苯酚酯。并且具有广泛的pH值耐受性、低温耐受性以及耐盐的特性。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为表达纯化的各个阶段中重组蛋白溶液的SDS-PAGE电泳图；M：蛋白Marker；1：对照酶液；2：重组菌粗酶液；3：Ni-NDA His-Bind Column第一次纯化后得到的重组蛋白溶液；4：Ni-NDA His-Bind Column第二次纯化后得到的重组蛋白溶液。

图2显示了重组蛋白对不同底物的比活。

图3显示了重组蛋白在不同温度下的比活。

图4显示了重组蛋白在不同pH下的比活。

图5显示了重组蛋白在不同NaCl浓度下的比活。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。