[发明专利]一种提高蛋白分泌效率的信号肽突变体及其应用

说明书

本发明公开了一种提高蛋白分泌效率的信号肽突变体及其应用，属于基因工程技术领域。本发明通过对己知的信号肽PelB进行改造，将PelB信号肽第三位酪氨酸突变成了组氨酸，使环糊精葡萄糖基转移酶的酶活和胞外分泌效率显著提高。本发明所述的可有效提高蛋白分泌效率的信号肽，可使目的蛋白环糊精葡萄糖基转移酶的酶活提高1.4倍，使得重组菌保外分泌蛋白能力增强，更有利于常规蛋白的胞外表达。

技术领域

本发明具体涉及一种提高蛋白分泌效率的信号肽突变体及其应用，属于基因工程技术领域。

背景技术

环糊精葡萄糖基转移酶(简称CGT酶，EC 2.4.1.19)是一种能够通过分子内转糖基化反应转化淀粉及相关基质合成环糊精的胞外酶。环糊精葡萄糖基转移酶的应用范围较广，主要用于催化生产环糊精。环糊精葡萄糖基转移酶可通过环化作用将淀粉转化生成环糊精。除了催化生产环糊精，环糊精葡萄糖基转移酶还具有其他作用。随着环糊精在食品、医药、化妆品、农业等领域的应用越来越广，CGT酶已经成为当今研究的热点。

为了克服天然菌株的低CGT酶生产能力，cgt基因在大肠杆菌(Escherichia coli)中过量表达被认为是最有效途径之一，然而，以前的报道表明，CGT酶通常在E.coli中形成不溶性包涵体或积累于周质空间，限制了其工业应用，因此，实现重组CGT酶的胞外生产是迫切需要的。

与其它系统相比，大肠杆菌(Escherichia coli)表达系统具有遗传背景清楚、操作简便、可以大规模发酵培养等优点，是现阶段最常用的表达系统。E.coli通常采用I型或II型分泌系统进行重组蛋白分泌，其中分泌到周质一般采用II型分泌系统，包括三种方式：依赖SecB的途径、信号肽识别颗粒(SRP)和双精氨酸转运途径(Tat)。绝大多数的分泌蛋白是通过依赖SecB的途径转运出细胞内膜到达周质的，然而目前该途径常用的信号肽例如PelB，OmpA，PhoA等促进分泌表达的能力有限，无法达到理想的提高分泌表达效率的效果。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种有效提高蛋白分泌表达效率的pelB信号肽突变体pelBH及其构建方法。

本发明的第一个目的是提供一种信号肽突变体pelBH，其氨基酸序列如SEQ IDNO.1所示。

在本发明的一种实施方式中，所述信号肽突变体pelBH是在如序列SEQ ID NO.3所示的核苷酸序列的基础上，将编码第3位氨基酸酪氨酸的基因突变成编码组氨酸的基因。

本发明的第二个目的是提供编码所述信号肽突变体的基因。

在本发明的一种实施方式中，所述基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。

本发明的第三个目的是提供一种携带所述信号肽突变体的载体或细胞。

在本发明的一种实施方式中，所述载体包括pET-20b(+)或pET-28a(+)。

本发明的第四个目的是提供一种基因工程菌，是以pET-20b(+)为载体，以大肠杆菌为宿主，表达连接有SEQ ID NO.1所示信号肽的CGT酶。

在本发明的一种实施方式中，所述CGT酶的基因序列如SEQ ID NO.4所示。

在本发明的一种实施方式中，所述CGT酶的5’端克隆了SEQ ID NO.2所示核苷酸序列。

本发明的第五个目的是提供构建所述基因工程菌的方法，所述方法以pET-20b(+)为载体，以大肠杆菌为宿主，表达连接有SEQ ID NO.1所示信号肽的CGT酶。

在本发明的一种实施方式中，所述方法包括如下步骤: