[发明专利]一种氨基酸脱氢酶突变体及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及基因工程技术领域，尤其涉及一种氨基酸脱氢酶突变体及其制备方法和应用，所述氨基酸脱氢酶突变体具有(I)、(II)所示的氨基酸序列中任意一个：(I)与SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列具有至少85％同一性的氨基酸序列；(II)与SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列的41至301位氨基酸经修饰、取代、缺失或添加一个或几个氨基酸获得的氨基酸序列；所述取代为取代1‑15个氨基酸；其中，所述突变体具有氨基酸脱氢酶的活性。本发明中通过设计41至301位氨基酸的多个不同位点的突变，发现这些突变体提高了氨基酸脱氢酶的催化活性，还可以降低氨基酸脱氢酶的使用量。

技术领域

本发明涉及基因工程技术领域，尤其涉及一种氨基酸脱氢酶突变体及其制备方法和应用。

背景技术

氨基酸是至少有一个羧基和一个氨基的两性化合物，按照氨基酸的存在方式，可以分为天然氨基酸和非天然氨基酸两类，天然氨基酸是自然界中存在的氨基酸，非天然氨基酸是由人工合成的氨基酸，一般是在天然氨基酸的侧链上引入一些基团以优化其性能。氨基酸及其衍生物因为其特殊的结构的性质在农业，工业，化工，食品，医药等方面有着广泛的应用。光学活性的非天然氨基酸是一些生物活性肽的手性合成单元，也是许多药物和精细化学品的重要中间体。

由酮酸经过不对称还原氨化制备氨基酸是非天然氨基酸生产的重要方法，CN104016872A公开了一种手性α-非天然氨基酸的合成方法，在钯催化剂、氧化剂作用下进行反应生成α-非天然氨基酸；CN101759601A公开了利用过渡金属配合物制备手性α-非天然氨基酸的方法，该发明采用金属络合剂代替强酸性体系进行解络合，可以用于合成侧链含有对酸敏感基团的手性α-非天然氨基酸；与上述化学法相比，酶催化方法具有反应条件温和，反映过程不需要有机溶剂，不需要添加金属催化，立体选择性较高等优点。

苯丙氨酸脱氢酶催化天然氨基酸苯丙氨酸的氧化脱氨或还原氨化。然而对于苯环上取代的非天然氨基酸催化效率很低，酶的使用量很大。一般而言，可以通过定向进化的手段对野生型酶进行改造，提高酶的各种性质，从而可以应用在生产中。

发明内容

针对现有技术的不足及实际的需求，本发明提供一种氨基酸脱氢酶突变体及其制备方法和应用，所述氨基酸脱氢酶突变体，提高了其转化效率，稳定性，有利于其在制药领域中的应用。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种氨基酸脱氢酶突变体，其具有(I)、(II)所示的氨基酸序列中任意一个：

(I)与SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列具有至少85％同一性的氨基酸序列；

(II)与SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列的41至301位氨基酸经修饰、取代、缺失或添加一个或几个氨基酸获得的氨基酸序列；

所述取代为取代1-15个氨基酸；

其中，所述突变体具有氨基酸脱氢酶的活性。

本发明中，发明人通过设计41至301位氨基酸的多个不同位点的突变，从而对氨基酸脱氢酶的性质进行考察，发现这些位点的突变会提高氨基酸脱氢酶的活性，还可以降低酶的使用量，发明人进一步发现，通过在41至301位氨基酸的多个不同位点的突变，可以提高氨基酸脱氢酶的酶活至少1倍以上。

本发明中，所述SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列如下：