[发明专利]一种腺苷转移酶突变体及其应用

说明书

本发明提供一种腺苷转移酶突变体及其应用，属于基因工程技术领域，该突变体的氨基酸序列与氨基酸序列SEQ ID NO.2相比，在氨基酸序列SEQ ID NO.2中第77位组氨酸、第80位组氨酸、第201位精氨酸中任意一个或两个以上位点进行突变。该烟酰胺单核苷酸腺苷转移酶突变体用于β‑烟酰胺单核苷酸的合成制备，可有效阻断副产物NAD生成，解决目标产物烟酰胺单核苷酸（NMN）的收率低，产物与副产物分离困难、生产成本高的问题。

技术领域

本发明属于基因工程技术领域，具体地，涉及一种腺苷转移酶突变体及其应用。

背景技术

烟酰胺单核苷酸（Nicotinamide mononucleotide，简称NMN）是维生素B3的吡啶-核苷形式，NMN可充当烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）的直接前体物质，其生理功能是通过转化为NAD+来发挥，如激活NAD+底物依赖性酶、调节细胞存活和死亡、维持氧化还原状态等。然而胞外NAD+不易穿过细胞壁，直接摄入外源NAD+难以达到预期效果，因此促使合成前体物质NMN成为研究热点。

目前NMN的合成方式主要为生物酶法和化学法，其中生物体外酶法弥补了化学合成的弊端，凭借转化率高、产率高等优势成为高效、绿色安全的生产方式。生物酶法合成烟酰胺单核苷酸是使用烟酰胺单核苷酸腺苷转移酶作为催化剂，催化烟酰胺核糖苷转化为烟酰胺单核苷酸。但是烟酰胺单核苷酸腺苷转移酶是一种双功能酶，存在将烟酰胺核糖苷(NR)转化为烟酰胺单核苷酸(NMN)，然后再将NMN转化为烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)的双结构域。因此，在酶法催化制备烟酰胺单核苷酸的过程中，通常会产生大量的副产物NAD。从而造成目标产物烟酰胺单核苷酸的收率低，以及产物与副产物分离困难、生产成本高的问题。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种腺苷转移酶突变体及其应用。

具体来说，本发明涉及如下方面：

1. 一种腺苷转移酶突变体，其特征在于，所述突变体的氨基酸序列与SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列相比，在第77位组氨酸、第80位组氨酸、第201位精氨酸中任意一个或两个以上位点发生突变。

2. 根据项1所述的腺苷转移酶突变体，其特征在于，所述突变为将SEQ ID NO. 2中第77位组氨酸突变为丙氨酸。

3. 根据项1所述的腺苷转移酶突变体，其特征在于，所述突变为将SEQ ID NO. 2中第80位组氨酸突变为丙氨酸。

4. 根据项1所述的腺苷转移酶突变体，其特征在于，所述突变为将SEQ ID NO. 2中第201位精氨酸突变为丙氨酸。

5. 一种核酸分子，其特征在于，所述核酸分子编码项1-4中任一项所述的腺苷转移酶突变体。

6. 一种表达载体，其特征在于，所述表达载体包含项5所述的核酸分子。

7. 一种宿主细胞，其特征在于，所述宿主细胞包含项6所述的表达载体。

8. 一种制备β-烟酰胺单核苷酸的方法，其特征在于，所述方法包括：

使用项1-4中任一项所述的腺苷转移酶突变体或项5所述的核酸分子编码的腺苷转移酶突变体来制备β-烟酰胺单核苷酸。

9. 根据项8所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

将所述腺苷转移酶突变体加入包含烟酰胺核糖苷的反应体系中，在25℃-37℃，pH4.0-6.0条件下反应15min-5h，其中在所述反应体系中，所述腺苷转移酶突变体的浓度为0.05-3 U/mg，烟酰胺核糖苷的浓度为1-30 mM。

10. 根据项9所述的方法，其特征在于，反应结束时，烟酰胺核糖苷向β酰烟酰胺单核苷酸的转化率大于85%。