[发明专利]L-天冬氨酸氧化酶SaAO及其编码基因和应用

说明书

本发明公开了L‑天冬氨酸氧化酶SaAO及其编码基因和应用。本发明提供的蛋白质，来源于盐螺旋菌JH(Salinispirillum sp.JH)，是一种L‑天冬氨酸氧化酶，命名为SaAO蛋白，是由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质。本发明还保护SaAO蛋白作为L‑天冬氨酸氧化酶的应用。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及一种L-天冬氨酸氧化酶SaAO及其编码基因和应用。

背景技术

L-天冬氨酸氧化酶(L-aspartate oxidase，EC1.4.3.16)属于L-氨基酸氧化酶的一种，是以黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)为辅因子的黄素氧化酶，从序列同源性上归属于琥珀酸脱氢酶/延胡索酸还原酶家族。L-天冬氨酸氧化酶能够以L-天冬氨酸为底物，生成草酰乙酸、氨气以及过氧化氢。许多L-氨基酸氧化酶底物谱较宽，能识别并催化多种氨基酸，但是L-氨基酸氧化酶却具备严格的立体选择性和底物特异性，催化底物仅限于L-天冬氨酸或者L-天冬酰胺，对结构类似的氨基酸如谷氨酸基本无活性，表现出极佳的专一性，具备良好的工业应用价值。

D-天冬氨酸作为一种手性药物合成的前体和中间体，可用于合成阿普西林、β-内酰胺抗生素、各种酶抑制剂，还被用来合成D-天冬氨酸-β-羟胺、抗肉毒杆菌毒素等抗病毒药物的前体，用于治疗病毒感染、AIDS、肿瘤等疑难病症，还可抑制精氨酸基琥珀酸合成酶的活性，用于预防或治疗脓毒症或细胞因子诱导的系统性低血压。在食品方面，D-天冬氨酸可以改善食物中蛋白质的质地、提高人们的味觉。化学不对称合成或是化学拆分法都存在收率低、光学纯度不高、生产成本高、环境污染大等缺点。L-天冬氨酸氧化酶由于其高效催化效率和选择性，可用于D,L-天冬氨酸外消旋混合物的手性拆分，生产D-天冬氨酸，具有反应条件温和、立体选择性高、环境友好等特点

L-天冬氨酸氧化酶还可用于喹啉酸的生物制造。L-天冬氨酸酶是原核生物中喹啉酸和烟酸从头合成第一步的关键酶。喹啉酸经过一系列生物酶的作用，可进一步合成烟酸。烟酸是人和动物体必需的营养素，是饲料、食品工业的常用添加剂，是重要的医药原料和化工中间体。烟酸在动物体内的主要存在形式为NAD⁺，是细胞内大量氧化还原反应的辅助因子，广泛应用于化工催化反应、原料药生产、保健品行业、化妆品行业等，市场需求量很大。

除此之外，L-天冬氨酸氧化酶还可用于发酵工业、医疗检测、生物样品、食品工业中L-天冬氨酸含量的检测和生物传感器的应用。

具备严格底物选择性的L-天冬氨酸氧化酶多是微生物源的，迄今为止，已报道的产L-天冬氨酸氧化酶的微生物有大肠杆菌Escherichia coli，Pseudomonas putida，Bacillus subtilis，Sulfolobus tokodaii，Pyrococcus horikoshii，Thermococcuskodakarensis，Thermococcus litoralis。但是，嗜盐嗜碱菌株中尚未有相关报道。

发明内容

本发明的目的是提供L-天冬氨酸氧化酶SaAO及其编码基因和应用。

本发明提供的蛋白质，来源于盐螺旋菌JH(Salinispirillum sp.JH)，是一种L-天冬氨酸氧化酶，命名为SaAO蛋白，氨基酸序列由序列表中序列1所示。由于氨基酸序列的特殊性，任何含有序列表中序列1所示氨基酸序列的肽蛋白的片段或其突变体，只要其与前述氨基酸序列具有99％以上同源性，且具有L-天冬氨酸氧化酶功能，均属于本发明保护范围。具体的，所述改变包括氨基酸序列中一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加和/或替换。

SaAO蛋白的编码基因也属于本发明的保护范围。