[发明专利]一种羧酸酯酶基因及其编码的蛋白

说明书

技术领域

本发明属于分子生物学领域，涉及一种羧酸酯酶及其基因序列。 

背景技术

生物素(biotin)是一种存在于所有活细胞中的必需维生素。它的生物合成途径包括7，8-二氨基壬酸合成酶、生物素合成酶、8-酮基-7氨基合成酶、甲基转移酶和脱硫生物素合成酶，分别由bioA、bioB、bioF、bioC和bioD基因编码，这五个基因组成bioABFCD操纵子。庚二酰辅酶A(pimeloyl-CoA)是生物素生物合成途径的起始底物，它本身则由不同途径产生。革兰氏阴性菌，如大肠杆菌(Escherichia coli)、粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)，通过修饰的脂肪酸合成途径产生庚二酰辅酶A，而革兰氏阳性芽孢杆菌(Bacillus subtilis，B.spbaericus，)则通过庚二酰辅酶A合成酶将自由的庚二酸和辅酶A合成为庚二酰辅酶A。 

尽管革兰氏阴性菌中庚二酰辅酶A的合成机制至今仍未完全阐明，但是可能涉及BioC和BioH的联合作用。BioC作为庚二酰特异载体蛋白，而BioH不仅具有硫酯酶(从庚二酰-BioC复合体上水解一个硫酯键)，而且具有酰基转移酶(转移一个酰基给辅酶A)活性。尽管bioH基因不属于含有bioC的生物素合成操纵子bioABFCD，可是bioH是生物素合成的必需基因。近年来，已从E.coli，Serratia spp.中克隆到bioH基因，并被鉴定编码一种新型的羧酸酯酶。 

羧酸酯酶(Carboxylesterase，CaEs，EC 3.1.1.1)水解带羧基的脂肪酸族及芳香族酯类，对α-萘酚酯和对硝基苯酯类物质均具有较高的特异性，且对其相应的丁酸酯、戊酸酯活性最高，酶活性随碳链延长减弱。目前已从链霉菌属(Streptomyces sp.)、假单胞菌属(Pseudomonas sp.)、乳杆菌属 (Lactobacillus sp.)、微球菌属(Micrococcus sp.)等微生物中克隆到羧酸酯酶基因，已经应用于食品、洗涤、皮革、纸张等工业中，主要用于水解反应。羧酸酯酶还被应用于制药、染料、杀虫剂和杀菌剂等工农业废水中硝基苯酚类毒性污染物的降解。 

然而，至今从微生物中克隆获得的羧酸酯酶仍然较少，难以满足食品、化工等工业快速发展，以及环境可持续、健康发展的需求；此外，国外对新型羧酸酯酶的研究还很少(14篇研究论文，NCBI PUBMID数据库检索)，国内至今未见研究报道。本发明运用功能驱动的筛选策略和基因克隆技术，成功克隆到bioH基因，命名为APbioH，并获得了其全长基因序列。 

发明内容

本发明旨在提供一种双功能羧酸酯酶及编码该羧酸酯酶的基因。 

一种双功能羧酸酯酶基因，其核苷酸序列包括SEQ ID No.1所示的序列，是编码SEQ ID No.2所示羧酸酯酶蛋白的核苷酸序列，更优选的，其核苷酸序列是SEQ ID No.1所示的序列，长度为780bp。 

一种双功能羧酸酯酶，其氨基酸序列包括SEQ ID No.2所示的序列，更优选的，其氨基酸序列如SEQ ID No.2所示，含259个氨基酸。 

本发明提取无色杆菌Achromobacter piechaudii基因组DNA，利用功能驱动的筛选策略和基因克隆技术，从中成功克隆到具有羧酸酯酶活性的生物素合成酶bioH基因，命名为ApbioH，并获得了其全长基因序列。 

该基因编码的蛋白是一种双功能羧酸酯酶(命名为APBioH)，由260个氨基酸构成，具有硫酯酶和酰基转移酶的活性。APBioH与GenBank数据库中BioH同源序列的相似性为96％，含有G-X-S-X-G-G保守结构域，属于新型的双功能羧酸酯酶。 

本发明填补了我国在该领域研究的空白，为我国酶制剂的发展及其在食品、化工工业，以及硝基苯酚类毒性污染物降解中的应用提供了新基因资源。 

附图说明

图1为实施例中E.coliDH5α(pCaEsSH01-1)在选择性SBA-Amp(100mg/mL)琼脂平板上的表型。 

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步详细、完整地说明。