[发明专利]一种N-乙酰氨基葡萄糖脱乙酰酶及其编码基因与应用

说明书

本发明公开了一种N‑乙酰氨基葡萄糖脱乙酰酶及其编码基因与应用。本发明的N‑乙酰氨基葡萄糖脱乙酰酶是如下a)或b)或c)：a)如SEQ ID NO.2所示氨基酸序列编码的蛋白质；b)如SEQ ID NO.2所示的蛋白质的N端和/或C端连接标签得到的融合蛋白质；c)将如SEQ ID NO.2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/或添加得到的且具有相同功能的蛋白质。本发明进一步涉及此类蛋白质在氨基葡萄糖制备中的用途。本发明还涉及包含这些编码此类蛋白质的核苷酸构建、载体和宿主细胞连同生产这些蛋白质的方法。本发明提供的N‑乙酰氨基葡萄糖脱乙酰酶可以高效水解N‑乙酰氨基葡萄糖脱乙酰制备氨基葡萄糖。

技术领域

本发明属于生物技术领域，尤其是涉及一种N-乙酰氨基葡萄糖脱乙酰酶及其编码基因与应用。

背景技术

氨基葡萄糖(C₆H₁₃NO₅)又称葡萄糖胺、葡糖胺或氨基葡糖，是葡萄糖的一个羟基被氨基取代后的化合物，是自然界含量最丰富的单糖之一。氨基葡萄糖是蛋白质或脂类糖基化反应中的重要前体，是形成软骨细胞的重要营养素，是健康关节软骨的天然组织成份。

氨基葡萄糖主要应用于生物医药或功能食品，其在体内可以参与肝肾解毒，发挥抗炎护肝作用，对治疗风湿性关节炎症和胃溃疡有良好的疗效，具有改善关节活动，缓解疼痛的作用，预防和治疗各种类型的骨性关节炎，如膝关节、髋关节、脊柱、肩、手、手腕和踝关节等部位的及全身性的骨性关节炎。氨基葡萄糖还有吸收自由基、抗衰老、减肥、调节内分泌等多种有益的生理作用，可应用于食品、化妆品和饲料添加剂中，用途相当广泛。

目前，氨基葡萄糖的规模化制备方法主要为甲壳素水解法和微生物发酵法。甲壳素水解法生产氨基葡萄糖有许多缺陷，尤其是大量酸、碱的使用对环境造成严重污染，其应用受到极大制约。微生物发酵法具有诸多优点，如原料来源不受限制，无致敏性、环境污染影响较小等。但由于发酵过程中微生物对氨基葡萄糖耐受性有限，发酵法生产的氨基葡萄糖一般以N-乙酰氨基葡萄糖形式存在，后续还需进一步脱乙酰得到最终的氨基葡萄糖产品。

目前N-乙酰氨基葡萄糖脱乙酰普遍采用盐酸水解法，生产周期较长，产生大量的废酸及副产物，对氨基葡萄糖产品质量及环保均造成负面影响。而采用酶法对N-乙酰氨基葡萄糖进行脱乙酰处理具有反应条件温和，操作简单，生产效率高，无副产物，环境污染少，产品的食用安全性高等优点，是最为理想的氨基葡萄糖生产方法，具有广阔的应用前景。酶解法制备氨基葡萄糖具有许多优势，但目前尚无商品化专一性制备氨基葡萄糖的N-乙酰氨基葡萄糖脱乙酰酶。

中国专利CN107022538A公布了一种高产氨基葡萄糖的脱乙酰酶及其编码基因。所述的基因CsnagA分离自天然菌株阪崎肠杆菌(Cronobacter sakazakii)0360。从保藏编号为CCTCC NO：M 2016162阪崎肠杆菌中分离基因组DNA，该基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示，其编码的蛋白质序列如SEQ ID NO：2所示。通过基因重组的方法，将该基因转入大肠杆菌构建基因工程菌，使其具有高效发酵生产氨基葡萄糖的能力，通过酶促生物合成法可生产氨基葡萄糖。

目前N-乙酰氨基葡萄糖脱乙酰酶的报道很少，发掘具有较高活性的N-乙酰氨基葡萄糖脱乙酰酶，探索N-乙酰氨基葡萄糖脱乙酰酶制备氨基葡萄糖的酶解工艺，具有重要的工业应用价值和潜力。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供N-乙酰氨基葡萄糖脱乙酰酶及其编码基因与应用。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明的一个目的是提供一种蛋白质。

本发明提供的蛋白质，是如下a)或b)或c)的蛋白质，将其命名为TpDac，

a)如SEQ ID NO.2所示氨基酸序列编码的蛋白质；