[发明专利]一种基于Tyr285改造提高酯酶DcaE4活性的方法及应用

说明书

本公开涉及一种提高酯酶活性的方法、一种具有酯酶活性的蛋白、编码该蛋白的基因、插入有该基因的重组载体、转化有该基因的转化体、制备酯酶的方法和酯酶在降解对硝基苯酯类化合物中的应用。本公开实现了对酯酶进行关键位点的氨基酸优化，改善了酯酶在生物制药、生物修复以及低温洗涤等领域的应用中的使用效果。

相关申请

本申请是申请日为2021年04月28日，申请号为202110469012.9的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本公开涉及生物技术领域，具体地，涉及一种提高酯酶活性的方法、一种具有酯酶活性的蛋白、编码该蛋白的基因、插入有该基因的重组载体、转化有该基因的转化体、制备酯酶的方法和酯酶在降解对硝基苯酯类化合物中的应用。

背景技术

酯酶是一类能够催化各种酯键断裂和形成的酶，其结构通常由N端的盖子结构域和C端的α/β水解酶催化域组成。N端的盖子结构域通常是位于活性中心正上方的两个α螺旋，C端催化域包含了多个磷酸化位点的Ser-Asp-His催化三联体，以及稳定四面体中间态的氧阴离子洞，这些结构对于酯酶的催化特征以及工程设计至关重要。大多数酯酶具有一定的立体选择性、区域选择性以及广泛的底物谱，能够应用于多种工业领域，而冷适应性的酯酶因其低温活性而具有稳定产物以及节能环保的特点，因而在生物制药、生物修复以及低温洗涤等领域的应用受到广泛关注。

极端微生物在自然进化中适应了高温、低温、高压等极端环境，是极端酶基因资源的优质来源。目前生产的酶制剂品种较为单一，不能满足工业需求，因而仍需要对具有特殊性能的酶资源进行开发。目前发现的生物酶热稳定性普遍较差，不利于工业应用，因而对酶热稳定性的改良变得尤为重要。

因此，亟需提供一种对酯酶进行优化的方法，提高该降解酶效率，增强酶热稳定性。

发明内容

为了进一步满足实际应用的需求，本公开提供了一种提高酯酶活性的方法、一种具有酯酶活性的蛋白、编码该蛋白的基因、插入有该基因的重组载体、转化有该基因的转化体、制备酯酶的方法和酯酶在降解对硝基苯酯类化合物中的应用。

本公开第一方面提供了一种提高酯酶活性的方法，该方法包括将野生型酯酶的待突变氨基酸残基中的一个或多个进行突变改造，其特征在于，所述野生型酯酶的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示，所述待突变氨基酸残基包括第132位丝氨基酸残基、第163位苏氨酸残基、第238位丝氨酸残基和第285位酪氨酸残基；所述突变改造为氨基酸残基的取代。

本公开第二方面提供了一种具有酯酶活性的蛋白，所述蛋白为如SEQ ID NO.2所示的野生型酯酶的氨基酸序列经过取代1、2、3或4个氨基酸衍生的蛋白；并且，所述蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。

本公开第三方面提供了一种编码第二方面所述的蛋白的基因，其中，所述基因是核苷酸序列为SEQ ID NO.3、4、5或6所示的DNA分子。

本公开第四方面提供了一种重组载体，其中，所述重组载体插入有第二方面所述的基因。

本公开第五方面提供了一种转化体，其中，所述转化体的宿主为基因工程菌；所述转化体中导入的基因包括第二方面所述的基因，或者，所述转化体中导入的重组载体包括第四方面所述的重组载体。

本公开第六方面提供了一种制备酯酶的方法，其中，所述方法包括：将第五方面所述的转化体接种于培养基中进行培养，得到培养后的物料。

本公开第七方面提供了一种酯酶在降解对硝基苯酯类化合物中的应用，其中，所述酯酶含有第二方面所述的蛋白。

通过上述技术方案，本公开提供了一种提高酯酶活性的方法、具有酯酶活性的蛋白、编码该蛋白的基因、插入有该基因的重组载体、转化有该基因的转化体、制备酯酶的方法和酯酶在降解对硝基苯酯类化合物中的应用，在酯酶的优化改造中具有重要的应用价值。