[发明专利]7α-羟基类固醇脱氢酶及其编码基因与应用

说明书

本发明公开了7α‑羟基类固醇脱氢酶及其编码基因与应用。本发明所提供的7α‑羟基类固醇脱氢酶其氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示，还公开了所述的7α‑羟基类固醇脱氢酶的基因的核苷酸序列SEQ ID NO.2所示。该7α‑羟基类固醇脱氢酶能够催化底物牛磺胆酸(TCA)生成牛磺7‑酮胆酸(T7K‑CA)、催化底物甘氨胆酸(GCA)生成甘氨7‑酮胆酸(G7K‑CA)、催化底物牛磺鹅去氧胆酸(TCDCA)生成牛磺7‑酮石胆酸(T7K‑LCA)、催化底物甘氨鹅去氧胆酸(GCDCA)生成甘氨7‑酮石胆酸(G7K‑LCA)、催化底物苯甲酰甲酸乙酯(Ethyl benzoylformate，EB)生成苯甲醇甲酸乙酯(Ethyl 2‑hydroxy‑2‑phenylacetate)，并且具有更好的催化活性，对TCDCA、GCDCA、EB的催化活性分别为撒丁岛梭菌7α‑HSDH的10倍、5倍、3倍，具有很大的工业应用价值。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，特别涉及7α-羟基类固醇脱氢酶及其编码基因与应用。

背景技术

羰基的不对称还原一直是化学反应研究的热点之一。虽然目前化学方法已经取得了一定的成果，但是化学方法往往存在催化剂种类和数目有限、立体选择性不高、辅助试剂昂贵且不易回收等缺点。而酶促反应不仅具有高效性、化学选择性、区域选择性还具有高度的立体选择性。羟基类固醇脱氢酶(Hydroxysteroid dehydrogenase，HSDH)介导的酶促反应具有相对严格的立体选择性和“不”严格的底物特异性。例如，早在二十世纪八十年代初科学家就已经开始尝试利用微生物产生的7α-、7β-HSDH联合差向异构转化鹅去氧胆酸(Chenodeoxycholic acid，CDCA)合成熊去氧胆酸(Ursodesoxycholic acid，UDCA)。而游离酶还可以催化结合态胆汁酸——牛磺鹅去氧胆酸(Taurochenodeoxycholic acid，TCDCA)转化为牛磺熊去氧胆酸(Tauroursodeoxycholic acid，TUDCA)。

HSDH的底物不仅仅局限在甾体类化合物，文献报道HSDH还可以催化烷基取代单环酮类、二环酮类等物质的羰基不对称还原。HSDH所具有的优秀催化品质决定了其在生物转化领域具有较大应用潜力。近年来，科研人员逐渐认识到了7α-、7β-HSDH在生物转化领域所具有的巨大应用潜力。目前，GenBank中登记的功能已经确认的7α-HSDH共有5个，它们分别来自于Bacteroides fragilis、Clostridium scindens、Clostridium sordellii、Clostridium absonum和Escherichia coli；来自Clostridium absonum和Collinsellaaerofaciens的7β-HSDH基因也已经成功被克隆。

酶的活性和热稳定性是决定能否投入工业生产的重要参数，现有的羟基类固醇脱氢酶的活性和稳定性还不能同时满足工业生产的需求，因此，需要进一步寻找和开发新的适用于工业大规模生产的羟基类固醇脱氢酶。

发明内容

为了弥补以上领域的不足，本发明提供一种新的7α-羟基类固醇脱氢酶。

本发明所提供的7α-羟基类固醇脱氢酶，为如下(1)或(2)所示：

(1)SEQ ID No.1所示的蛋白；

(2)将SEQ ID No.1所示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/或添加且功能相同的蛋白。