[发明专利]一种酯酶EstC11及其编码基因和应用

说明书

本发明公开了一种酯酶EstC11及其编码基因和应用。本发明从嗜热芽孢杆菌Bacillus sp.CX01中克隆得到酯酶基因EstC11，其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，全长为717bp，其编码的酯酶EstC11共包含238个氨基酸，其氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。将酯酶基因EstC11与表达载体pET‑28α(+)连接后转化大肠杆菌BL21(DE3)，培养并诱导表达后，得到了重组酯酶EstC11。酯酶EstC11能催化酯类水解、酯化和/或转酯化反应，酯酶EstC11作为催化剂通过水解拆分(±)‑乙酸苏合香酯，可制备得到光学纯度为98％，得率为39％的R‑乙酸苏合香酯。

技术领域：

本发明属于生物化工和生物技术领域，具体涉及一种酯酶EstC11及其编码基因和应用。

背景技术：

酯酶广泛存在于动物、植物及微生物中，是一类催化水解或形成酯键的酶，作用的底物通常是脂肪链小于十个碳原子的酯类。酯酶属于α/β折叠水解酶超家族，催化中心一般由丝氨酸、天冬氨酸/谷氨酸和组氨酸组成，保守序列为丝氨酸附近的五肽(GXSXG)序列。酯酶能催化水解、酯化、转酯化等多种化学反应，是一种很重要的工业生物催化剂，被广泛运用于精细化工、洗涤、医药、食品、造纸、皮革加工、纺织、废水处理和饲料工业等领域。从催化特性来看，酯酶具有高度的化学选择性和立体异构选择性，且反应不需要辅酶、反应条件温和、副产物少。在生产应用中的酯酶的另一显著特点是它能在异相系统(即油-水界面)或有机相中作用。在水相中，酯酶通常催化水解反应，而在有机相中，它却能催化酯化和转酯化反应。通过微生物酯酶的生物转化制备新型药物中间体或者去除药物消旋体中的非有效成分，是一种重要的手性技术，有着非常广阔的应用前景，它可以为合成手性药物提供新的平台，为大量制备光学纯化合物提供新的方法。酶法选择性拆分消旋体化合物，具有立体专一性高，副反应少，产率高，产物光学纯度好以及反应条件温和的优点，所以是一种被广泛认可的拆分方法。

发明内容：

本发明的目的是提供一种新的酯酶EstC11及其编码基因和应用。

本发明从一株嗜热芽孢杆菌Bacillus sp.CX01中开发得到一种酯酶EstC11及其编码基因EstC11，构建了含有酯酶基因EstC11的重组表达载体和基因工程菌，培养基因工程菌后获得酯酶EstC11，其可应用于拆分(±)-乙酸苏合香酯。

本发明的第一个目的是提供一种酯酶EstC11，其氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。

本发明的第二个目的是提供一种编码所述的酯酶EstC11的酯酶基因EstC11。

所述的酯酶基因EstC11的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

本发明还提供一种含有所述的酯酶基因EstC11的重组表达载体。所述的表达载体，优选pET-28α(+)载体。

本发明还提供一种含有所述的酯酶基因EstC11的基因工程菌。所述的基因工程菌，优选大肠杆菌Escherichia coli BL21(DE3)。

本发明的第三个目的是提供所述的酯酶EstC11在催化酯类水解、酯化和/或转酯化反应中的应用。

优选，所述的应用为酯酶EstC11在拆分(±)-乙酸苏合香酯制备得到R-乙酸苏合香酯中的应用。

本发明的第四个目的是提供酯酶EstC11在耐受金属离子、表面活性剂或有机溶剂环境下进行催化的应用，所述的金属离子为Mg²⁺、Na⁺、Ca²⁺或Li⁺；所述的表面活性剂为三聚磷酸钠；所述的有机溶剂为正己烷或异辛烷。