[发明专利]基因工程菌及利用其制备岩藻糖基化寡糖的方法

说明书

本发明公开了一种基因工程菌及利用其制备岩藻糖基化寡糖的方法。所述方法包括：通过在基因工程菌中异源表达的岩藻糖基转移酶将供体的岩藻糖基转移至寡糖受体上；所述供体为核苷酸活化的供体，所述岩藻糖基转移酶具有α‑1,2‑岩藻糖基转移酶活性；其中，所述岩藻糖基转移酶选自NCBI登录号WP_109047124.1、RTL12957.1、MBP7103497.1、WP_120175093.1、RYE22506.1、WP_140393075.1和HJB91111.1对应的酶中的一种或多种。本发明的制备方法产率高、底物转化率和产物转化率得到了较大提高，具备应用于工业化生产的潜力。

技术领域

本发明属于微生物发酵领域，具体涉及一种基因工程菌及利用其制备岩藻糖基化寡糖的方法。

背景技术

人乳由碳水化合物、蛋白质、脂类、激素和微量元素的混合物组成，不仅能为婴儿的生长发育提供所需要的营养成分，还可以提供保护剂，如免疫球蛋白等。除此之外，人乳还包含一系列具有保护特性的复合低聚糖——人乳寡糖。

人乳寡糖(Human milk oligosaccharides，HMOs)是人乳中一类结构复杂的非消化性碳水化合物，在人初乳中的含量为22～24g/L，在正常人乳中的含量为5～12g/L，是人乳中含量仅次于脂肪和乳糖的第三大固体成分。HMOs通过刺激新生儿中有益肠道细菌如双歧杆菌和乳酸杆菌的生长，平衡肠道菌群的发育。HMOs可能对调节新生儿出生后免疫系统起重要作用，作为先进婴儿配方食品的功能性成分非常重要。此外，HMOs可以抑制病原体与上皮细胞表面聚糖的粘附，从而限制一些病原体的毒力。

人乳中大概存在200多种不同的寡糖，目前已确定结构的人乳寡糖有115种。根据组成HMOs的单糖结构单元，HMOs可分为中性岩藻糖基乳糖，酸性唾液酸乳糖和中性非岩藻糖基化乳糖三种。

岩藻糖基转移酶(Fucosyltransferase，FucT)能够催化核苷二磷酸岩藻糖(通常是GDP-岩藻糖)将岩藻糖基转移至受体分子(如寡糖、糖蛋白、糖脂)。基于岩藻糖基添加部位不同，可将岩藻糖基转移酶分为α-1,2-岩藻糖基转移酶、α-1,3-岩藻糖基转移酶、α-1,4-岩藻糖基转移酶、α-1,6-岩藻糖基转移酶以及O-岩藻糖基转移酶。α-1,2-岩藻糖基转移酶广泛存在于脊椎动物、无脊椎动物、植物以及细菌中，但这些岩藻糖基转移酶在大多数细菌中的可溶性表达量很低，极大的限制了岩藻糖基化寡糖的生物合成。

目前岩藻糖基转移酶在制备岩藻糖基化寡糖中的活性低，严重限制了岩藻糖基化寡糖的生产水平，无法满足工业化生产的需求。因此本发明通过试验研究，以期筛选高活性的α-1,2-岩藻糖基转移酶，并能够在商业化生产中得以提高岩藻糖基化寡糖的产率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是为了克服现有技术缺少高活性、产率高的岩藻糖基转移酶用于岩藻糖基化寡糖的工业化生产，提供一种基因工程菌及利用其制备岩藻糖基化寡糖的方法。本发明基因工程菌及利用其的制备方法产率高、底物转化率和产物转化率得到了较大提高，具备应用于工业化生产的潜力。

本发明通过以下技术方案解决上述技术问题：

本发明第一方面提供一种制备岩藻糖基化寡糖的方法，所述方法包括：通过在基因工程菌中异源表达的岩藻糖基转移酶将供体的岩藻糖基转移至寡糖受体上；所述供体为核苷酸活化的供体，所述岩藻糖基转移酶具有α-1,2-岩藻糖基转移酶活性；

其中，所述岩藻糖基转移酶选自NCBI登录号WP_109047124.1、RTL12957.1、MBP7103497.1、WP_120175093.1、RYE22506.1、WP_140393075.1和HJB91111.1对应的酶中的一种或多种。

在本发明一些实施方案中，所述岩藻糖基转移酶为NCBI登录号为RTL12957.1和WP_120175093.1对应的酶。