[发明专利]一种羧酯酶、编码基因、基因工程菌及其应用

说明书

本发明涉及一种羧酯酶及其编码基因，以及由该编码基因构建的基因工程，以及其在微生物催化制备S‑萘普生中的应用。所述羧酯酶氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示，编码基因核苷酸核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。利用该基因构建工程菌进行酶法立体选择性催化生产S‑萘普生，具有时空产率高，效果稳定的特点，在较短时间内可以获得转化效率可达到48%以上，光学纯度可达到99%以上，对实现高产量高纯度的S‑萘普生生产具有重要意义。

技术领域

本发明涉及一种羧酯酶及其编码基因，以及由该编码基因构建的基因工程，以及其在微生物催化制备 S-萘普生中的应用。

背景技术

萘普生（6-甲氧基-α-甲基-2-萘乙酸）是一类具有抗炎、抗风湿、解热镇痛作用的非甾体类抗炎药。萘普生有两种构型，其中 S-萘普生是 R-萘普生活性的28倍，制备光学纯萘普生能在提高药效的同时降低其临床风险性。传统的 S-萘普生合成以化学法为主，化学法工艺复杂且手性催化剂价格昂贵，易对环境造成巨大的污染。相比之下采用酶法水解拆分制备 S-萘普生具有的反应条件温和，工艺流程简单，对环境友好等优点，使得生物酶法越来越受到重视。

据辛嘉英等研究，在水-离子液体两相体系中（中国ZL 03152790.6），应用脂肪酶柱状酵母L-1754进行萘普生甲酯的水解在底物加量为75 mg/mL转化率为38.13 %，光学纯度为97.67 %。许建和团队采用高速匀浆（中国ZL 2010114462.8）的方法将制备的含有40g/L萘普生甲酯悬浮浆液与羧酯酶粗酶进行反应转化率为39.8%。据李海艳（学术论文，哈尔滨商业大学，2016）报道采用褶皱假丝酵母脂肪酶在萘普生甲酯加量为10 g/L时，反应3 h转化率20 %，光学纯度为98 %。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明提供一种分离自某传统蚕豆酱酿造工厂的酱曲样品0305宏基因组DNA的羧酯酶及其编码基因，以及由该编码基因构建的基因工程，以及其在微生物催化制备 S-萘普生中的应用。

本发明采用的技术方案是：

一种羧酯酶，其氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。本发明构建并筛选了四种不同来源的酯酶，分别来源于实验室常用的枯草芽孢杆菌（ Bacillus subtilis）菌株168、分离自土壤样品的菌株B . subtilis IFE602、安徽某传统蚕豆酱酿造工厂的酱曲样品0305宏基因组DNA和某公司生物肥料样品B501宏基因组DNA，其中来自酱曲样品0305宏基因组DNA的羧酯酶活性最高，即本发明羧酯酶，该羧酯酶以大肠杆菌为宿主进行异源表达，用于选择性拆分( R，S)-萘普生甲酯制备 S-萘普生，具有高催化效率和高选择性的特点。

本发明还涉及编码所述的羧酯酶的基因。

具体的，所述编码基因核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

本发明还涉及含有所述编码基因的重组载体。

本发明还涉及含有所述编码基因的基因工程菌。