[发明专利]一种脂肪酶与其编码基因和应用

说明书

技术领域

本发明涉及基因工程领域，特别是涉及一种脂肪酶与其编码基因及其应用。 

背景技术

脂肪酶(E.C.3.1.1.3)也称为三酰基甘油水解酶，是能催化天然底物油脂水解生成脂肪酸、甘油和甘油单酯或二酯的一类特殊酯键水解酶类，它广泛存在于原核生物(如细菌)和真核生物(如霉菌、哺乳动物、植物等)中。研究表明，除了能够催化甘油酯类化合物的水解和合成之外，它还可以用于催化酯交换反应、生物表面活性剂的合成、多肽合成、聚合物的合成和药物的合成等，利用某些脂肪酶的立体专一性，还可以催化化学方法难以完成的旋光异构体的拆分和手性药物的合成。因而脂肪酶在食品和营养、日用化学工业、油脂化学品工业、农业化学工业、造纸工业、洗涤和生物表面活性剂的合成、以及药物合成等许多领域得到广泛应用。近年来人们还用含有脂肪酶及其它成分的复合制剂处理海中的石油，使之快速降解为适合微生物的营养成分，随着酶工程的不断发展，脂肪酶的应用研究正日益丰富，利用其进行新应用领域的开发也正成为研究热点。 

作为一种生物催化剂，周围环境(温度、pH、有机试剂等)对酶的活性影响很大，很多酶在一些比较苛刻的反映条件下(高温、低温或者强酸碱环境)均会失去活性，这就限制了其应用范围。为了适应更苛刻的工业生产环境需求，需要我们在尊重生物多样性的前提条件下，不断在环境中进行新的淀粉酶来源的探索。 

深海热液口烟囱是通过来自地壳的熔浆与海水相互作用而形成的特殊的地质结构，该环境被认为与地球早期环境相似，为特异微生物群落的形成和演化 提供了良好的环境和物质基础，使得群落显示出独特的极端环境耐受力，蕴藏了大量的生物活性物质。热液口微生物中具有很多特殊的基因和酶，在现代工业、医药、环保、材料、生物工程和国防等领域具有广阔的开发应用前景。又因其与地球上生命形成初期的环境又十分相似，因此热液口又被喻为是研究生命起源与进化的天然实验室。近年来宏基因组学技术体系的建立使从不可培养微生物样品中直接获得酶资源成为可能。 

宏基因组学又叫环境基因组学或群体基因组学，是指特定环境中全部生物遗传物质的总和，利用现代基因组技术直接研究自然生态环境中的有机群落，而不需要分离、培养单一种类的微生物。宏基因组文库的构建沿用了分子克隆的基本原理和技术方法，然后根据不同环境样品的特点和建库目的采取了一些特殊的步骤和策略。其中主要包括以下几个关键因素：DNA提取质量、克隆载体的选择、宿主菌的选择。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种来源于深海热液口的淀粉酶基因脂肪酶F_93_ORF6蛋白。 

本发明的另一目的在于提供该F_93_ORF6蛋白的生产方法。 

本发明还有一个目的在于提供上述F_93_ORF6基因编码的脂肪酶在工业化生产和药物合成等许多领域的应用。 

本发明公开了一种脂肪酶基因，其核苷酸序列如序列表SEQ ID NO.1所示。 

进一步地，本发明公开了用于所述的脂肪酶基因特异性扩增的引物，包括以下两条序列： 

上游引物见序列表中SEQ ID No.3； 

下游引物见序列表中SEQ ID No.4； 

进一步地，本发明还公开了所述的脂肪酶基因编码的脂肪酶，其氨基酸序列序列表SEQ ID NO.2所示。 

进一步地，本发明还公开了一种重组表达载体，所述的表达载体含有权利要求1所述核苷酸片段。 

进一步地，所述的重组表达载体，其具体为pET-32a(+)M-F_93 

进一步地，本发明还公开了一种表达工程菌，其携带有上述的表达载体。 

进一步地，所述的表达工程菌，其具体为转化的大肠杆菌菌株BL21(DE3)。 

本发明公开了一种脂肪酶基因F_93_ORF6，其核苷酸片段的序列具体为序列表SEQ ID NO.1所示。 

具体地，本发明通过对深海热液口4143-1宏基因组数据分析发现，共有6条拼接序列与脂肪酶基因有较高的同源性，以这些宏基因组序列信息设计引物，对2880个克隆子进行两步法筛选，最后筛选得Fosmid克隆子F_93。