[发明专利]菊糖芽孢乳杆菌的D-乳酸脱氢酶及其编码基因与应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种来源于菊糖芽孢乳杆菌（Sporolactobacillus inulinus）的D-乳酸脱氢酶及其编码基因与应用。

背景技术

3-苯基乳酸，即2-羟基-3-苯基丙酸，是一种重要的化学合成前体，并广泛应用于医药、化工和生物合成等领域。近几年来，它作为一种新型的抑菌剂又受到食品行业的广泛关注。3-苯基乳酸的第二个碳原子是手性碳，有两种构型，即D-苯基乳酸和L-苯基乳酸，这两种构型化合物对生物体的作用及其在医药、化工方面的应用不同。D-苯基乳酸，又名D-3-苯基乳酸、D-2-羟基-3-苯丙酸或(R)-2-羟基-3-苯基丙酸（CAS号7326-19-4）。D-苯基乳酸可用于合成降血糖药、驱肠虫药，并对人体内类固醇的水平有一定的调节作用。D-苯基乳酸是用于制备4-氨基-3-羟基-6-甲基庚酸的手性砌块，也是制备降血糖助剂英格列酮以及¹⁵N-标记苯基丙氨酸的起始物。

3-苯基乳酸的制备主要为化学合成法。3-苯基乳酸的化学合成主要有以下几种方法：（1）吖内酯锌汞齐还原法；（2）由β-苯基丙烯酸锌汞齐还原法；（3）用苯甲醛经缩合、开环、水解、还原等几步反应制得。这些方法都在不同程度上存在技术复杂、污染环境、产品不纯、光学纯度低而不能得到单一构型化合物等缺点，因而近几年来转向了生物合成法的开发与研究。1996年，日本学者Hashimoto等从土壤中筛选到了一株假单胞菌（Pseudomonas sp.），能够转化苯乙醛-氰醇为D-苯基乳酸，生成的D-苯基乳酸光学纯度仅为75%。2002年，Katrin等从青贮草中也分离到了一株植质乳杆菌（Lactobacillus plantarum），它产生的D-苯基乳酸光学纯度仅为90%。美国Diversa公司开发了利用腈酶（EC 3.5.5.1）制备光学纯度大于99%的D-苯基乳酸。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有D-乳酸脱氢酶活性的蛋白，该蛋白来源于菊糖芽孢乳杆菌（Sporolactobacillus inulinus）。

本发明所提供的具有D-乳酸脱氢酶活性的蛋白，是如下（a）或（b）：

（a）由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；

（b）将序列1的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有D-乳酸脱氢酶活性的由序列1衍生的蛋白质。

上述（b）中的蛋白质可人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得到。上述（b）中的蛋白质的编码基因可通过将序列表中序列2所示的DNA序列中缺失一个或几个氨基酸残基的密码子，和/或进行一个或几个碱基对的错义突变。

序列表中序列1由335个氨基酸残基组成。

为了便于所述蛋白的纯化，可在由序列表中序列1的氨基酸残基序列组成的蛋白质的氨基末端或羧基末端连接上如下表所示的标签。

表：标签的序列