[发明专利]一种肌醇氧化酶突变体及其编码基因和应用

说明书

本发明涉及一种肌醇氧化酶突变体及其编码基因和应用，属于基因工程技术领域。本发明以含有野生型肌醇氧化酶编码基因的质粒pACYCDuet‑MIOX‑Udh为模板，使用易错PCR技术，获得肌醇氧化酶MIOX随机突变文库；利用生物传感器高通量筛选获得高GA产量肌醇氧化酶突变体，该肌醇氧化酶突变体具有较高的催化活性，可应用于酶工程、基因工程以及代谢工程等领域。

技术领域

本发明涉及一种肌醇氧化酶突变体及其编码基因和应用，属于基因工程技术领域。

背景技术

葡萄糖二酸(Glucaric acid,GA)是一种六碳单糖衍生物，广泛存在于蔬菜、水果等植物中以及少数哺乳动物体内。葡萄糖二酸的应用同样广泛，从膳食补充剂比如D-葡糖酸钙，到降低胆固醇和抗癌药物的研究。GA被美国能源部归类为最具高价值回报的30种化合物之一，其重要性不仅在于其自身的用途，更因为它的多种具有更高价值的衍生物，比如尼龙、塑料和食品添加剂(Werpy,T.,and G.Petersen.2004.Top.value added chemicalsfrom biomass,volume 1—results of screening for potential candidates fromsugars and synthesis gas.U.S.De-partment of Energy,Washington,DC.http://www.pnl.gov/main/publications/external/technical_reports/PNNL-14808.pdf.)。

目前，GA工业生产仍几乎全部为化学方法，以葡萄糖为原料氧化合成。其中应用最多的方法为硝酸氧化法，以硝酸为氧化剂，氧化时无选择性，温度高且耗能高，但产量低，同时伴随有毒性副产物的生成，此外不可避免的成本也较高(Zhang,Z.A.-O.h.o.o.andG.W.A.-O.h.o.o.Huber,Catalytic oxidation of carbohydrates into organic acidsand furan chemi-cals.LID-10.1039/c7cs00213k[doi].(1460-4744(Electronic)))。鉴于此，目前的方法越来越满足不了对GA不断增加的需求，所以有必要寻找成本更低且环境更友好的替代方法。随着近年来合成生物学以及代谢工程的发展越来越成熟，使利用基因重组技术调节细胞功能成为可能。因此，使用生物生产系统作为活体催化剂催化合成目的产物的方法可能会得到更高的催化选择性和更高的产量，也吸引了越来越多的生物化学科学家们的研究兴趣。