[发明专利]一种耐热的酯酶编码基因、载体、工程菌及其编码蛋白的用途

说明书

本发明公开了一种耐热的酯酶编码基因、载体、工程菌及其编码蛋白的用途，所述的基因具有SEQ ID NO:1所示的碱基序列，本发明与现有技术相比，所述的基因在保障所编码蛋白质不变的前提下，对1257个核苷酸中的937个核苷酸进行了替换，起始密码子ATG，终止密码子TAA；A碱基248个，占比19.7％；T碱基328个，占比26.1％；C碱基299个，占比23.8％；G碱基382个，占比30.4％，GC含量也由菌株中的原始核苷酸占比的75.2％下降至54.2％。所制的基因工程菌在16‑30℃和0.01‑0.1mM IPTG条件下，在大肠杆菌中成功获得异源表达。

技术领域

本发明涉及酯酶编码基因、载体、工程菌及其编码蛋白的用途，特别是涉及耐热的酯酶编码基因、载体、工程菌及其编码蛋白的用途。

背景技术

酯酶(Esterases,EC 3.1.1.X)属于典型的α/β水解酶超家族，是一大类能够催化酯键水解和形成的酶类。酯酶催化反应具有底物范围广，反应过程中有立体特异性和区域专一性等优点，并且酯酶在催化底物合成和水解时不需要辅助因子，在有机溶剂中稳定性很高，因此酯酶被广泛应用于洗涤剂、食品工业、纺织工业、制药工业、临床诊疗、化妆品、生物柴油、农业和环境治理等领域。工业上对酯酶的需求与日俱增，酯酶已经成为除蛋白酶和淀粉酶之外在全球销售总量位居第三位的酶类，因此寻找适于工业生产的具有优良催化性能的酯酶成为全球研究者们感兴趣的课题。

目前，变铅青链霉菌(Streptomyces lividans)全基因组序列已被测序，从已公布的数据库中寻找酯酶的编码基因并对其进行异源表达及酶学性质研究，以获得有价值的酯酶成为获取该酶的有效途径。但由于酯酶是一类对细胞有毒性的物质，在异源宿主表达时常会对宿主细胞造成毒性导致细胞的裂解，酯酶蛋白在折叠过程中常需要分子伴侣帮助其折叠成正确的构象，酯酶基因密码子的差异以及不同表达系统重组酯酶的糖基化等都会影响酯酶基因的异源表达，因此目前仅有少数酯酶基因在异源宿主中获得较好表达。

变铅青链霉菌(Streptomyces lividands)TK24全基因组(Complete genome)核苷酸序列在GenBank数据库，登录号(Accession number)为CP009124。本发明所研究基因为染色体(NZ_CP009124)上的基因座(Locus tag)SLIV_14630，在染色体上的核苷酸序列起始位点(Start)为3329632，终止位点(Stop)为3330888，在GenBank中的蛋白质登录号(Accession)为AIJ13909。该段序列全长1257bp，编码418Aa，起始密码子(Initiationcodon)为TCA，终止密码子(Stop codon)为CAC，A碱基153个，占比12.2％；T碱基159个，占比12.6％；C碱基482个，占比38.3％；G碱基463个，占比36.8％；GC含量为75.2％，体现了链霉菌基因组的高GC含量特征。由于该基因特定的碱基组成及高的GC含量在大肠杆菌中无法获得异源表达，也为该酶在工业中的应用造成了障碍。

发明内容

本发明所要解决的第1个技术问题是能够在大肠杆菌中进行表达的一种耐热的酯酶编码基因。

本发明所要解决的第2个技术问题是含有上述编码基因的载体。

本发明所要解决的第3个技术问题是含有上述编码基因的工程菌。

本发明所要解决的第4个技术问题是含有上述编码基因的所编码蛋白的用途。

本发明解决第1个技术问题的技术方案为，一种耐热的酯酶编码基因，所述的基因具有SEQ ID NO:1所示的碱基序列。

本发明将基因座(Locus tag)SLIV_14630编码酯酶基因命名为estB，本发明的酯酶编码基因命名为estB'，由于estB及estB'所编码蛋白质的氨基酸组成相同，故将其编码的蛋白质统一命名为EstB。