[发明专利]一种源于新型贝类的L-肌肽合成酶ATPGD及其应用

说明书

本发明公开了一种源于新型贝类的L‑肌肽合成酶ATPGD及其应用，属于海洋生物技术领域。本发明首次从鳞砗磲中发现ATPgrasp结构域的蛋白ATPGD，其氨基酸序列如SEQ IDNO.2所示，能够将β‑丙氨酸和L‑组氨酸催化合成为L‑肌肽，为L‑肌肽的生物合成提供一种全新的酶制剂。本发明还公开了利用鳞砗磲ATPGD高效合成L‑肌肽的方法。

技术领域

本发明属于海洋生物技术领域，具体涉及一种源于新型贝类的L-肌肽合成酶ATPGD及其应用。

背景技术

L-肌肽(β-丙氨酰-L-组氨酸)及其类似物(高肌肽、鹅肌肽)，是广泛存在于哺乳动物的大脑、肌肉和其他重要组织中的天然活性二肽。该二肽具有良好的抗氧化活性，在清除自由基，减少脂质过氧化等方面作用显著，因此被大量应用于化妆品、食品保藏、细胞氧化相关疾病如高血压、心脏病、白内障、肿瘤等的辅助治疗等方面。目前，肌肽的生产主要依靠化学合成，但该路线相对复杂且容易造成环境污染，于是条件温和且环保的生物酶催化法成为近年来该二肽合成的探索方向之一。

鳞砗磲(Tridacna squamosa)是一种分布于印度、太平洋海域的大型贝类，属于双壳纲，帘蛤目，鸟蛤科，砗磲亚科。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种新型贝类合成具有抗氧化作用的L-肌肽合成酶ATPGD，其氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示或与SEQ ID NO.2所示的序列有95％以上的同源性；

本发明第二个目的是提供编码上述L-肌肽合成酶ATPGD的编码基因。

优选地，所述的编码基因，其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，或与SEQ ID NO.1所示的序列有95％以上的同源性。

本发明第三个目的是提供一种包含L-肌肽合成酶ATPGD的编码基因的表达载体。

优选地，所述的表达载体为pGEX4T-1。

本发明第四个目的是提供一种包含上述表达载体的宿主细胞。

优选地，所述的宿主细胞为大肠杆菌BL21(DE3)。

本发明第五个目的是提供所述的肌肽合成酶ATPGD、编码基因、表达载体、宿主细胞在制备酶制剂或合成L-肌肽中的应用。

本发明第六个目的是提供一种高效合成L-肌肽的方法，是将上述L-肌肽合成酶ATPGD的编码基因在宿主细胞中进行表达，生物合成L-肌肽合成酶ATPGD；将L-肌肽合成酶ATPGD与β-丙氨酸、L-组氨酸以及ATP混合，酶催化合成L-肌肽。

优选地，所述的宿主细胞为大肠杆菌BL21(DE3)。

优选地，将上述L-肌肽合成酶ATPGD的编码基因在宿主细胞中进行表达是将所述的编码基因转入表达载体如pGEX4T-1中，然后转化进入宿主细胞中进行表达。

本发明的第七个目的是提供上述合成的L-肌肽在制备抗氧化产品中的应用；进一步地，可应用于化妆品、食品保藏、细胞氧化相关疾病如高血压、心脏病、白内障、肿瘤等的辅助治疗等方面。

与现有技术相比，本发明有益效果如下：

本发明首次从鳞砗磲中发现ATPgrasp结构域的蛋白ATPGD，能够将β-丙氨酸和L-组氨酸催化合成为L-肌肽。本发明中的ATPGD能够合成具有抗氧化作用的L-肌肽，为L-肌肽的生物合成提供一种全新的酶制剂。

附图说明

图1为鳞砗磲ATPGD催化L-肌肽生成的模式图。

图2为含有鳞砗磲ATPGD重组蛋白的反应体系在60min和120min时肌肽的产量。

图3为含有鳞砗磲ATPGD重组蛋白的反应体系产生肌肽分子的结构质谱鉴定结果。