[发明专利]比活力提高的葡萄糖氧化酶突变体

说明书

本发明的目的是提供一种比活力提高的葡萄糖氧化酶突变体及其应用。所述突变体包含R37K，A86P，Q90R，A162P，I167L，E221P，Q248R，S340P，A362T，S501R，M556L，I575V中任意一个或多个突变位点。所述突变体的比活力得到显著提高，从而有利于降低葡萄糖氧化酶的生产成本，促进葡萄糖氧化酶在饲料中的广泛应用。

技术领域

本发明涉及基因工程和蛋白质改造技术领域，具体涉及一种比活力提高的葡萄糖氧化酶突变体。

背景技术

随着抗生素在动物生产中被限制及逐步减少使用，养殖业原有的生产效益受到冲击，在养殖业走向“无抗”的发展过程中，抗生素替代品的发现及发展显得尤为重要。目前，常见抗生素替代品有酶制剂、酸化剂、益生素、寡聚糖、抗菌肽及中草药等。其中，酶制剂被认为是使用最安全的一种饲料添加剂，不同酶制剂添加于饲料中发挥不同的功效，有直接作用于大分子物质促进机体吸收的酶类，如淀粉酶、蛋白酶、植酸酶等；还有多功能酶类，不仅能促进饲料营养吸收，还具有其他生理功能，如葡萄糖氧化酶。

葡萄糖氧化酶（Glucose oxidase，GOD）也叫做β-D-葡萄糖-1-氧化还原酶，是一类含有黄素腺嘌呤二核苷酸的二聚体蛋白酶，能够以分子氧为电子受体，特异性催化β-D-葡萄糖转化为葡萄糖酸，并产生H₂O₂。GOD消耗氧可营造厌氧环境，产生葡萄糖酸可降低胃肠道内酸性，一定量的过氧化氢既可广谱杀菌又具有抗氧化作用，具有消除肠道病原菌、解除肠道霉菌毒素中毒、改善肠道酸性消化环境、保护肠道上皮完整，并促进动物生产，从而达到代替抗生素的目的。张晓云研究表明，GOD具有促进乳酸杆菌增殖、抑制大肠杆菌增殖和提高血清白蛋白水平等功效，在日料中添加0.3%、0.4%的GOD，可显著提高产蛋鸡的生产性能和经济效益，有降低料肉比、提高饲料利用效率的作用。徐海燕等研究表明，日粮中添加GOD，可提高种鸡产蛋期产量4.4%，经济效益可观。

葡萄糖氧化酶作为第三代饲料酶的代表，广泛存在于微生物、动物和植物体内。微生物生长繁殖快、来源便捷，已经成为获取 GOD 的主要来源，包括曲霉（Aspergillus sp.）、青霉（Penicillium sp.）、酵母、细菌等。但目前国内外报道的GOD酶活普遍较低，不利于工业化生产。研究人员也在不断努力优化发酵过程和纯化步骤，提高GOD的产量，降低生产成本。此外，随着生物和其他学科技术的发展，提高GOD的异源表达水平，对酶进行修饰改善活性，扩大GOD的应用领域，也是今后的发展方向。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种葡萄糖氧化酶突变体，获得突变体蛋白，提高其比活力，从而有利于葡萄糖氧化酶在饲料领域的广泛应用。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明涉及一种葡萄糖氧化酶突变体，其包含与SEQ ID NO:1具有至少90%同一性的氨基酸序列，且与SEQ ID NO:1相比在选自下组中的至少一个位置上包含氨基酸的取代：37，86，90，162，167，221，248，340，362，501，556，575。

在本发明的一些实施例中，所述突变体的氨基酸序列与SEQ ID NO:1相比具有至少91%，92%，93%，94%，95%，96%，97%，98%，或至少99%的同一性。

在一些更具体的实施例中，所述突变体的氨基酸序列与SEQ ID NO:1相比具有至少99.1%，99.2%，99.3%，99.4%，99.5%，99.6%，99.7%，99.8%，或至少99.9%的同一性。

在本发明的一些实施例中，所述突变体包含下组中至少一个氨基酸的取代：R37K，A86P，Q90R，A162P，I167L，E221P，Q248R，S340P，A362T，S501R，M556L，I575V。