[发明专利]一种蔗糖异构酶突变体及其应用

说明书

本发明公开了一种蔗糖异构酶突变体及其应用。本发明提供了一种蛋白质，命名为PRSi‑QRY蛋白，如序列表的序列3所示。编码PRSi‑QRY蛋白的基因也属于本发明的保护范围。本发明还保护PRSi‑QRY蛋白作为蔗糖异构酶的应用。本发明还保护一种重组菌，是将重组质粒pPicZa‑PRSi‑QRY导入毕赤酵母X33得到的重组菌；所述重组质粒pPicZa‑PRSi‑QRY是将所述基因插入pPICZA载体得到的重组质粒。本发明还保护一种生产蔗糖异构酶的方法，包括如下步骤：发酵所述重组菌，得到蔗糖异构酶。本发明具有非常巨大的应用前景和产业价值。

技术领域

本发明涉及一种蔗糖异构酶突变体及其应用。

背景技术

异麦芽酮糖天然存在于蜂蜜中，其含量可以高达1％，在甘蔗汁中也存在。异麦芽酮糖是一种功能性甜味剂，口感自然纯正，不吸湿，不潮解，不致龋，有多种保健作用。异麦芽酮糖的健康特性主要在以下几个方面：(1)安全可靠，可大量食用；异麦芽酮糖的安全性已经得到日本厚生省、欧盟食品安全部门、美国FDA等的充分认可；(2)不会形成牙菌斑，更可抑制蛀牙的形成；美国食品和药物管理局(FDA)批准异麦芽酮糖作为非致龋性糖源；(3)持续、缓慢、均衡的提供能量，提高抗疲劳能力；(4)平抑蔗糖、葡萄糖等二糖对血糖波动的影响，抑制血糖上升；(5)抑制脂肪积累，促进体内脂肪的氧化分解；(6)改善大脑功能，保持大脑注意力集中；(7)甜味纯正，可以遮蔽异味(如，DHA鱼油腥味、大豆腥味，人参、蓝莓、杏仁的异味)，还可平衡口感、改善食物风味。由于异麦芽酮糖这些特点，已广泛用于功能性糖果、能量缓释运动产品、代餐类食品和无糖食品等开发，成为最受欢迎的蔗糖替代品，具有广阔的市场前景。目前，异麦芽酮糖在全球销售量己经达到30万吨,产值超过10亿美元。

蔗糖异构酶(sucrose isomerase，EC5.4.99.11)是生产异麦芽酮糖的关键酶。目前，生产异麦芽酮糖的方法主要是通过蔗糖异构酶转化蔗糖。目前用于生产异麦芽酮糖的野生菌株或重组大肠杆菌表达蔗糖异构酶能力不高，酶产量很低，且都是细胞内酶，蔗糖溶液需要通过细胞膜进入细胞内才能与蔗糖异构酶反应。这个过程影响了异麦芽酮糖产量，增加了生产的成本。不利于规模化生产。此外，微生物来源的蔗糖异构酶催化形成异麦芽酮糖时，也产生海藻酮糖等副产物。因此，通过蛋白质分子改造提高蔗糖异构酶的特异性和表达量，可提高异麦芽酮糖生产效率，降低工业生产成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种蔗糖异构酶突变体及其应用。

本发明提供了一种蛋白质，命名为PRSi-QRY蛋白，为如下(a)或(b)或(c)：

(a)由序列表中序列3所示的氨基酸序列组成的蛋白质；

(b)在(a)的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质；

(c)由序列表中序列5所示的氨基酸序列组成的蛋白质。

编码PRSi-QRY蛋白的基因也属于本发明的保护范围。

所述基因为如下(d1)或(d2)或(d3)或(d4)：

(d1)编码区如序列表的序列4所示的DNA分子；

(d2)序列表的序列4所示的DNA分子；

(d3)编码区如序列表的序列6所示的DNA分子；

(d4)序列表的序列6所示的DNA分子。

含有所述基因的表达盒、重组载体、转基因细胞系或重组菌均属于本发明的保护范围。

本发明还保护PRSi-QRY蛋白作为蔗糖异构酶的应用。

本发明还保护PRSi-QRY蛋白在生产异麦芽酮糖中的应用。

本发明还保护PRSi-QRY蛋白在以蔗糖为原料生产异麦芽酮糖中的应用。