[发明专利]一种改造萜类合酶的方法

说明书

本发明提出了一种萜类合酶、核酸分子、构建体、重组细胞、用途及获得萜类合酶的方法。与野生型萜类合酶相比，所述萜类合酶具有下列至少之一的突变：活性区域中的疏水性或者中性氨基酸中的芳香族氨基酸突变为非芳香族氨基酸；和活性区域中的疏水性或者中性氨基酸中的非芳香族氨基酸突变为芳香族氨基酸。在本发明的萜类合酶的催化作用下，能够改变催化产物中主产物的丰度、使得原本的副产物变为主产物或者获得了新的萜类化合物。

技术领域

本发明涉及生物领域。具体地，本发明涉及一种改造萜类合酶的方法。

背景技术

萜类化合物是含有异戊二烯单元的化合物的总称。迄今为止，人们已从动物、植物以及微生物体内发现大约76000种萜类化合物。被广泛应用于香水生产行业、保健品行业、农业生产领域以及医疗行业。

然而，目前萜类合酶仍有待开发。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中存在的技术问题至少之一。为此，本发明提出了一种萜类合酶、核酸分子、构建体、重组细胞、用途及获得萜类合酶的方法。

需要说明的是，本发明是基于发明人的下列发现而完成的：

为了得到性能更好的萜类合酶，工业上有时候需要将野生型萜类合酶进行一定的改造。传统方法往往通过饱和突变的方式对萜类合酶的活性腔进行改造或者通过突变成丙氨酸的方式对不同的位置进行扫描。这类方法往往需要建立很大的文库，整个过程消耗了较大的人力物力，最终得到的许多突变后的蛋白性质变化不明显。

有鉴于此，发明人意外地发现，通过对野生型萜类合酶功能特异性相关的位点进行芳香族氨基酸与非芳香族氨基酸之间进行互换，一方面改变了整个酶催化的空间位阻效应，另一方面影响了活性腔内π键与碳正离子之间的互作，这两点最终对整个反应影响较大。由此，在转化后的新萜类合酶的催化作用下，不仅能够改变催化产物中主产物的丰度，还可以使得原本的副产物变为主产物，也可以获得新的萜类化合物。

为此，在本发明的一个方面，本发明提出了一种萜类合酶。根据本发明的实施例，与野生型萜类合酶相比，具有下列至少之一的突变：活性区域中的疏水性或者中性氨基酸中的芳香族氨基酸突变为非芳香族氨基酸；和活性区域中的疏水性或者中性氨基酸中的非芳香族氨基酸突变为芳香族氨基酸。

发明人意外地发现，通过对野生型萜类合酶的活性区域中的疏水性或者中性氨基酸中的芳香族氨基酸与非芳香族氨基酸之间进行互换，一方面改变了整个酶催化的空间位阻效应，另一方面影响了活性腔内π键与碳正离子之间的互作，这两点最终对整个反应影响较大。由此，在根据本发明实施例的萜类合酶的催化作用下，能够改变催化产物中主产物的丰度、使得原本的副产物变为主产物或者获得新的萜类化合物。

根据本发明的实施例，上述萜类合酶还可以具有下列附加技术特征：

根据本发明的实施例，突变位点为第65、第69、第85、第88、第89、第159、第186、第191、第219、第222、第307、第311或第314位点。由此，在根据本发明实施例的萜类合酶的催化作用下，能够进一步改变催化产物中主产物的丰度、使得原本的副产物变为主产物或者获得新的萜类化合物。

根据本发明的实施例，所述芳香族氨基酸选自色氨酸、苯丙氨酸或酪氨酸，所述非芳香族氨基酸选自丙氨酸、半胱氨酸、甘氨酸、谷氨酰胺、亮氨酸、甲硫氨酸、天冬酰胺、丝氨酸、苏氨酸、异亮氨酸或缬氨酸。由此，在根据本发明实施例的萜类合酶的催化作用下，能够进一步改变催化产物中主产物的丰度、使得原本的副产物变为主产物或者获得新的萜类化合物。

根据本发明的实施例，所述突变包括替换或者修饰。

根据本发明的实施例，所述野生型萜类合酶具有SEQ ID NO：1～5任一项所示的氨基酸序列。