CN114891763A - 一种费氏链霉菌来源的环氧水解酶、基因、载体、工程菌、制备方法及应用 - Google Patents

一种费氏链霉菌来源的环氧水解酶、基因、载体、工程菌、制备方法及应用 Download PDF

Info

Publication number
CN114891763A
CN114891763A CN202210607604.7A CN202210607604A CN114891763A CN 114891763 A CN114891763 A CN 114891763A CN 202210607604 A CN202210607604 A CN 202210607604A CN 114891763 A CN114891763 A CN 114891763A
Authority
CN
China
Prior art keywords
gene
sfeh1
streptomyces
fisheri
derived
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202210607604.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114891763B (zh
Inventor
李闯
刘志刚
邬敏辰
许耀辉
李剑芳
王芯怡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anhui Polytechnic University
Original Assignee
Anhui Polytechnic University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anhui Polytechnic University filed Critical Anhui Polytechnic University
Priority to CN202210607604.7A priority Critical patent/CN114891763B/zh
Publication of CN114891763A publication Critical patent/CN114891763A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114891763B publication Critical patent/CN114891763B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/14Hydrolases (3)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/70Vectors or expression systems specially adapted for E. coli
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P17/00Preparation of heterocyclic carbon compounds with only O, N, S, Se or Te as ring hetero atoms
    • C12P17/02Oxygen as only ring hetero atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P41/00Processes using enzymes or microorganisms to separate optical isomers from a racemic mixture
    • C12P41/003Processes using enzymes or microorganisms to separate optical isomers from a racemic mixture by ester formation, lactone formation or the inverse reactions
    • C12P41/004Processes using enzymes or microorganisms to separate optical isomers from a racemic mixture by ester formation, lactone formation or the inverse reactions by esterification of alcohol- or thiol groups in the enantiomers or the inverse reaction
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12YENZYMES
    • C12Y303/00Hydrolases acting on ether bonds (3.3)
    • C12Y303/02Ether hydrolases (3.3.2)

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)

Abstract

本发明涉及基因工程和蛋白质表达技术领域,具体涉及一种费氏链霉菌来源的环氧水解酶、基因、载体、工程菌、制备方法及应用,所述环氧水解酶的氨基酸序列如SEQ ID NO.3所示。本发明构建了含有优化后基因的重组质粒pCold II‑sfeh1和基因工程菌E.coli/sfeh1,并诱导该工程菌表达重组环氧水解酶SfEH1;以外消旋苯基缩水甘油醚的手性拆分反应为例,应用E.coli/sfeh1进行生物催化,可获得对映体纯(ee≥99%)的R型苯基缩水甘油醚。

Description

一种费氏链霉菌来源的环氧水解酶、基因、载体、工程菌、制备 方法及应用
技术领域
本发明涉及基因工程和蛋白质表达技术领域,尤其涉及一种费氏链霉菌来源的环氧水解酶、基因、载体、工程菌、制备方法及应用。
背景技术
光学纯的环氧化物和邻二醇对映体是有机合成中具有商业高附加值的手性构件,是制备多种重要生物活性化合物的关键中间体,如扁桃酸、氟西汀、氨基醇、γ-内酯类等。医药、农药及精细化工等相关领域的快速发展使得手性环氧化物和邻二醇市场需求量逐年攀升,如何高效而又绿色的制备这两类手性化合物已成为当前的研究热点。其中,苯基缩水甘油醚(phenyl glycidyl ether,PGE)是合成β阻滞剂、β分泌酶裂解酶抑制剂以及一些神经元保护分子的重要手性砌块。同化学合成法(如Sharpless和Jacobsen不对称环氧化等)相比,利用辅因子非依赖性的环氧水解酶在温和的条件下催化制备PGE的R与S两种对映体是最具发展潜力的方法之一。
环氧水解酶(epoxide hydrolases,EC 3.3.2.-)能催化环氧化物水解开环生成对应分子结构的邻二醇,属于醚水解酶类。根据环氧水解酶的催化特性以及环氧化物的结构特征,其介导的水解方式主要有三种:(1)水解动力学拆分,即对映选择性环氧水解酶特异性催化外消旋(racemic,rac-)环氧化物中某一对映体优先水解为相应邻二醇,保留单一构型环氧化物。(2)对映归一性水解,当单一或两种催化剂分别优先作用于外消旋环氧化物的两个对映体的Cα和Cβ时,可获得高对映体纯度和高产率邻二醇。(3)去对称性水解,即环氧水解酶专一性催化内消旋环氧化物的某一碳原子不对称水解为相应(S,S)-邻二醇或者(R,R)-邻二醇。
目前获取(R)-PGE的方法主要是化学合成法,但化学合成法需要昂贵的配体,提高了成本。为解决这一问题,许多研究者通过环氧水解酶催化生成(R)-PGE,如Priya Saini等(World Journal of Microbiology and Biotechnology,2017,33(5):82)以及Kai Wu等(Applied Microbiology&Biotechnology,2015,99(22):9511-9521),他们获得(R)-PGE的得率分别为34%和44.3%,但是,此(R)-PGE的得率仍有待提升。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提出一种费氏链霉菌来源的环氧水解酶、基因、载体、工程菌、制备方法及应用,以解决现有酶的催化活性和对映选择性较低,(R)-PGE得率有待提升的问题。
基于上述目的,本发明提供了一种费氏链霉菌来源的环氧水解酶,所述环氧水解酶的氨基酸序列如SEQ ID NO.3所示。
所述氨基酸序列是经替换、添加或遗失一个或若干氨基酸残基得到的,且编码具有环氧水解酶活性的由所述氨基酸序列衍生的蛋白质。本申请的环氧水解酶具备:同所限定的氨基酸序列拥有≥98%同源性且具有环氧水解酶活性的蛋白质。
本发明还提供一种编码所述费氏链霉菌来源的环氧水解酶的基因,所述基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。
本发明还提供一种含所述基因的表达载体和工程菌。
所述工程菌是以真菌或细菌为宿主构建表达得到的。
本发明还提供所述费氏链霉菌来源的环氧水解酶的工程菌的制备方法,包括如下步骤:
步骤一、依据E.coli BL21DE3系列菌株的密码子偏好性进行密码子优化以得到如SEQ ID NO.2所示sfeh1基因的核苷酸序列;
步骤二、以步骤一得到的sfeh1基因的核苷酸序列为模板进行PCR扩增,将扩增产物连接表达载体pCold II得到重组表达质粒pCold II-sfeh1;
步骤三、将重组表达质粒pCold II-sfeh1导入E.coli BL21DE3中,得到待表达的工程菌E.coli/sfeh1。
本发明还提供所述环氧水解酶、编码所述费氏链霉菌来源的环氧水解酶的基因、含所述基因的表达载体、含所述基因的工程菌在手性生物催化中的应用。
优选的,所述应用是以所述环氧水解酶和/或表达所述环氧水解酶的工程菌为催化剂,以rac-PGE为底物,在20~35℃下,进行不对称催化反应。
进一步优选的,rac-PGE在400mmol/L的浓度条件下,以每mmol/L对应0.2-0.3U的比例添加所述催化剂,在27℃,220rpm下振荡反应4h。
本发明的有益效果:本发明提供了一种Streptomyces fradiae来源的新型环氧水解酶,命名为SfEH1,其相应的基因命名为sfeh1。SfEH1底物谱广泛,尤其对含有苯基的缩水甘油醚类化合物具有较高的水解活性和对映选择性,以rac-PGE为底物时,经冷冻干燥的菌体全细胞催化活力为0.32U/mg,以较低的细胞浓度便可以在4h以内基本完成较高浓度(400mmol/L)rac-PGE的动力学拆分反应,保留(R)-PGE,其对映体过量率(enantiomericexcess,ee)接近100%,产率为45.9%。因此,SfEH1与其重组工程菌E.coli/sfeh1具备较大的应用潜力及社会经济价值。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明表达重组SfEH1工程菌E.coli/sfeh1的菌液PCR鉴定核酸电泳图;其中,泳道M:DNA marker(250bp);泳道1~4:E.coli/sfeh1;
图2为本发明环氧水解酶SfEH1重组质粒pCold II-sfeh1模式简图;
图3为本发明表达重组SfEH1工程菌E.coli/sfeh1的SDS-PAGE图;其中,泳道M:蛋白指示条带marker;泳道1和2分别代表E.coli/pCold II的上清和沉淀;泳道3和4分别代表E.coli/sfeh1的上清和沉淀;
图4为本发明利用表达重组SfEH1工程菌E.coli/sfeh1水解拆分rac-PGE的进程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,对本发明进一步详细说明。
需要说明的是,除非另外定义,本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或者物件。
实施例1
sfeh1基因的密码子优化及其表达质粒的构建
通过基因分析软件分析得sfeh1原始基因(如SEQ ID NO.1所示)的GC含量为75%,而过高的GC含量影响了后续基因操作的效率。利用jcat(http://www.jcat.de/)在线网站依据E.coli BL21(DE3)系列菌株的密码子偏好性进行密码子优化,优化后的序列如SEQ IDNO.2所示。将优化后的序列进行人工合成,根据优化后的序列设计一对sfeh1的PCR反应的特异性引物,上下游引物(sfeh1-F和sfeh1-R)序列信息分别如SEQ ID NO.4和SEQ ID NO.5所示,并分别包含Nde I和Sal I的酶切位点。
以人工合成的、经过密码子优化后的sfeh1核苷酸为模板进行PCR扩增,条件为:94℃5min;94℃30s,57℃30s,72℃2min,30个循环;72℃10min。用1%的琼脂糖凝胶电泳对PCR产物进行分析,切胶回收目的条带,胶回收操作按照上海生工的DlaSpin柱式DNA胶回收试剂盒的说明书进行。将胶回收产物与pMD 18-T于17℃过夜连接,连接体系为:pMD 18-T(1.0μL)、切胶回收产物(1.0μL)、灭菌水(3.0μL)、DNA Ligation Kit(5.0μL)。将连接产物转化入E.coli JM109中,在含有氨苄青霉素(Amp)抗性平板筛选之后,挑取阳性转化子于2mLAmp抗性LB(Amp/LB)液体培养基中培养4h后进行菌液PCR鉴定,将鉴定结果正确的菌株样本送至金唯智生物公司进行测序,保存测序结果正确的菌株并将重组克隆质粒命名为pMD18-T-sfeh1。提取重组克隆质粒,用Nde I与Sal I分别处理pMD 18-T-sfeh1和表达载体pCold II,双酶切体系为:10×H Buffer(2μL)、pCold II或pMD 18-T-sfeh1(10μL)、超纯水(6μL)、Nde I(1μL)、Sal I(1μL)。37℃水浴4h后进行琼脂糖凝胶电泳分析,分别胶回收酶切处理后的sfeh1与pCold II,构建连接体系并置于17℃过夜连接。连接体系为:双酶切后的基因片段(3.0μL)、双酶切后的pCold II(5.0μL)、T4 DNA Ligase(1.0μL)、10×T4 DNALigase Buffer(1.0μL)。将重组表达质粒导入E.coli BL21(DE3)中,37℃于Amp抗性平板中培养4h,挑取若干菌落接种于2mL Amp/LB液体培养基中培养4h后进行菌液PCR验证(图1),将菌液PCR验证结果正确的菌落送至金唯智生物公司测序,将测序结果正确的重组表达质粒命名为pCold II-sfeh1(图2),其对应的工程菌命名为E.coli/sfeh1。用同样的方法将不含有目的基因的空载质粒pCold II转化到E.coli中,获得空载工程菌E.coli/pCold II,用于之后实验的空白对照。
SfEH1重组蛋白在E.coli BL21(DE3)中的诱导表达
挑取E.coli/sfeh1单菌落接种于2mL的Amp/LB液体培养基中,37℃、220rpm培养过夜。将2mL培养液(接种量为2%v/v)转接于100mL相同的培养基中,37℃、220rpm培养3~4h,添加IPTG(终浓度0.4mmol/L),15℃、220rpm诱导24h。离心收集菌体(8000rpm,5min),使用去离子水洗涤2次,冷冻干燥得到全细胞冻干粉。同样方法诱导E.coli/pCold II作为空白对照。使用去离子水重悬菌体冻干粉,配制5mg/mL菌体悬浮液,并用超声波破碎仪对E.coli/sfeh1和E.coli/pCold II进行破碎,将破碎后的菌液于10000rpm离心5min,上清和沉淀分装入两个不同的离心管中,沉淀干燥后加入相同体积的去离子水复悬,然后制样进行SDS-PAGE,结果如图3所示。
重组工程菌E.coli/SfEH1的酶活力测定
于2mL离心管中加入850μL K2HPO4-KH2PO4磷酸缓冲液(50mmol/L pH7.5)和50μL全细胞悬浮液(15mg/mL),于27℃预热2min后加入100μL由甲醇配制的200mmol/L rac-PGE溶液震荡混匀,从而使得rac-PGE的终浓度为20mmol/L。维持27℃,220rpm反应10min。吸取200μL反应液加入1mL乙酸乙酯(HPLC级)萃取,上清有机相经无水MgSO4干燥,过0.22μm有机滤膜后进行HPLC检测。检测条件为:
Figure BDA0003670975620000061
OD-H色谱柱,正己烷:异丙醇=80:20(v/v),柱温30℃,流速0.8mL/min,检测波长为220nm,各主要物质的保留时间如表1所示,采用外标法测定样品中各物质的含量。以在相同培养条件下获得的E.coli/pCold II和E.coli/sfeh1菌悬液作为实验的对照组。
酶活力定义为:在上述测定条件下,将每min消耗1μmol PGE所需的酶量定义为1个酶活力单位(U)。经测定重组菌E.coli/sfeh1的环氧水解酶活力为0.32U/mg,而对照组无酶活。
表1底物苯基缩水甘油醚与产物苯氧基丙二醇
Figure BDA0003670975620000071
SfEH1或E.coli/sfeh1的应用
根据酶活力配制酶催化体系:加入18.9mL 15mg/mL的E.coli/sfeh1菌悬液、1.1mLrac-PGE油状母液(终浓度为400mmol/L)。体系置于27℃、220rpm的条件下开始反应,期间定时取样,利用上实施例中所述HPLC法定量分析底物与产物的含量、水解率c以及(R)-PGE的ee值和产率。结果如图4所示,当反应进行至约4h时(S)-PGE几乎全部水解,此时可以获得ee≥99%的(R)-PGE,其产率可达45.9%(手性拆分的理论产率为50%)。
所属领域的普通技术人员应当理解:以上任何实施例的讨论仅为示例性的,并非旨在暗示本发明的范围(包括权利要求)被限于这些例子;在本发明的思路下,以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合,步骤可以以任意顺序实现,并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化,为了简明它们没有在细节中提供。
本发明旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何省略、修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
序列表
<110> 安徽工程大学
<120> 一种费氏链霉菌来源的环氧水解酶、基因、载体、工程菌、制备方法及应用
<141> 2022-05-31
<160> 5
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 1308
<212> DNA
<213> 弗氏链霉菌(Streptomyces fradiae)
<400> 1
atggagaaca acacacccga cggcatccgc cccttccgcg tagacgtccc gcaggaccgg 60
ctcgacgacc tgcgggcccg gctggccgcc acccgctggc ccgacgagct gcccggcgtc 120
ggctggagcc gcggcgtccc ggtggcgtac ctgaaggagc tggccgacca ctggcgcacc 180
gcctacgact ggcgggccca cgaggccgag ctgaacgccc tcccccagta cacggccacc 240
ctcgacgggc agaacgtcca cttcctgcac gtccgctccc cccggcccga cgccaccccg 300
ctggtgctgc tgcacggctg gcccggctcg gtcgccgact tcctcgacgt catcgggccg 360
ctgaccgacc cggaggcgca cggcggcgcc gcgaccgacg ccttccacct ggtcatcccc 420
tcgctgccgg ggttcggctt ctccaccccg ctggccgggc cgggcatgga cacgtcccgg 480
atggccgggc tgttcacccg gctgatggag cgcctcggct acacccgcta cggcgtccag 540
gggtacgaca cgggctcctg ggtcgccccg cacatggccc ggcaggcgcc ggaccgggtg 600
atcggcgtcc acgtcaacgc cctgctcacg ttccccgtcg gcgcggaggg cgagagggac 660
ggcctgacgg aggccgagcg gcggcgcctg caccggatgg agaacttcaa cgacggctac 720
ctgcagtgca actccaagcg cccgcagacg gtggcctacg ccctcaccga ctcccccgcc 780
gggcagctcg cctggatggt ggagaagtac aaggagctga ccgacccgga ggacgcgctg 840
cccgaggaga gcatccaccg ggaccgcgtc ctgacgcagg tctcgctgta ctggctgacc 900
gccaccgccg cctccgccgc ccagatctac tacgaggaga tctccgcgag cgcctggggc 960
ggggacgggg ccgacggcgg ggacggggcc gacggcaggg acggcgaggg ctggagtgcc 1020
gggggcaccg gggacaccgg gggcgccgac gcgggcggca ccgggtgggg cggcgcggac 1080
ggcggaggct ggggcgacgg tcacgaggac tgggccgccg ccgcgcgcgg gaccgtgccc 1140
accgccgtac tgctctccac ccacgacgtg accatccgcc gctgggccga gcgcgaccac 1200
aacgtcgtcc ggtggacgga gctggaccgg ggcggccact tcctcgccat ggaggccccg 1260
gacctcctcg tcggcgacgt ccgcgcgttc ttcgccgggc tccgctga 1308
<210> 2
<211> 1308
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 2
atggaaaaca acaccccgga cggtatccgt ccgttccgtg ttgacgttcc gcaggaccgt 60
ctggacgacc tgcgtgctcg tctggctgct acccgttggc cggacgaact gccgggtgtt 120
ggttggtctc gtggtgttcc ggttgcttac ctgaaagaac tggctgacca ctggcgtacc 180
gcttacgact ggcgtgctca cgaagctgaa ctgaacgctc tgccgcagta caccgctacc 240
ctggacggtc agaacgttca cttcctgcac gttcgttctc cgcgtccgga cgctaccccg 300
ctggttctgc tgcacggttg gccgggttct gttgctgact tcctggacgt tatcggtccg 360
ctgaccgacc cggaagctca cggtggtgct gctaccgacg ctttccacct ggttatcccg 420
tctctgccgg gtttcggttt ctctaccccg ctggctggtc cgggtatgga cacctctcgt 480
atggctggtc tgttcacccg tctgatggaa cgtctgggtt acacccgtta cggtgttcag 540
ggttacgaca ccggttcttg ggttgctccg cacatggctc gtcaggctcc ggaccgtgtt 600
atcggtgttc acgttaacgc tctgctgacc ttcccggttg gtgctgaagg tgaacgtgac 660
ggtctgaccg aagctgaacg tcgtcgtctg caccgtatgg aaaacttcaa cgacggttac 720
ctgcagtgca actctaaacg tccgcagacc gttgcttacg ctctgaccga ctctccggct 780
ggtcagctgg cttggatggt tgaaaaatac aaagaactga ccgacccgga agacgctctg 840
ccggaagaat ctatccaccg tgaccgtgtt ctgacccagg tttctctgta ctggctgacc 900
gctaccgctg cttctgctgc tcagatctac tacgaagaaa tctctgcttc tgcttggggt 960
ggtgacggtg ctgacggtgg tgacggtgct gacggtcgtg acggtgaagg ttggtctgct 1020
ggtggtaccg gtgacaccgg tggtgctgac gctggtggta ccggttgggg tggtgctgac 1080
ggtggtggtt ggggtgacgg tcacgaagac tgggctgctg ctgctcgtgg taccgttccg 1140
accgctgttc tgctgtctac ccacgacgtt accatccgtc gttgggctga acgtgaccac 1200
aacgttgttc gttggaccga actggaccgt ggtggtcact tcctggctat ggaagctccg 1260
gacctgctgg ttggtgacgt tcgtgctttc ttcgctggtc tgcgttaa 1308
<210> 3
<211> 435
<212> PRT
<213> 弗氏链霉菌(Streptomyces fradiae)
<400> 3
Met Glu Asn Asn Thr Pro Asp Gly Ile Arg Pro Phe Arg Val Asp Val
1 5 10 15
Pro Gln Asp Arg Leu Asp Asp Leu Arg Ala Arg Leu Ala Ala Thr Arg
20 25 30
Trp Pro Asp Glu Leu Pro Gly Val Gly Trp Ser Arg Gly Val Pro Val
35 40 45
Ala Tyr Leu Lys Glu Leu Ala Asp His Trp Arg Thr Ala Tyr Asp Trp
50 55 60
Arg Ala His Glu Ala Glu Leu Asn Ala Leu Pro Gln Tyr Thr Ala Thr
65 70 75 80
Leu Asp Gly Gln Asn Val His Phe Leu His Val Arg Ser Pro Arg Pro
85 90 95
Asp Ala Thr Pro Leu Val Leu Leu His Gly Trp Pro Gly Ser Val Ala
100 105 110
Asp Phe Leu Asp Val Ile Gly Pro Leu Thr Asp Pro Glu Ala His Gly
115 120 125
Gly Ala Ala Thr Asp Ala Phe His Leu Val Ile Pro Ser Leu Pro Gly
130 135 140
Phe Gly Phe Ser Thr Pro Leu Ala Gly Pro Gly Met Asp Thr Ser Arg
145 150 155 160
Met Ala Gly Leu Phe Thr Arg Leu Met Glu Arg Leu Gly Tyr Thr Arg
165 170 175
Tyr Gly Val Gln Gly Tyr Asp Thr Gly Ser Trp Val Ala Pro His Met
180 185 190
Ala Arg Gln Ala Pro Asp Arg Val Ile Gly Val His Val Asn Ala Leu
195 200 205
Leu Thr Phe Pro Val Gly Ala Glu Gly Glu Arg Asp Gly Leu Thr Glu
210 215 220
Ala Glu Arg Arg Arg Leu His Arg Met Glu Asn Phe Asn Asp Gly Tyr
225 230 235 240
Leu Gln Cys Asn Ser Lys Arg Pro Gln Thr Val Ala Tyr Ala Leu Thr
245 250 255
Asp Ser Pro Ala Gly Gln Leu Ala Trp Met Val Glu Lys Tyr Lys Glu
260 265 270
Leu Thr Asp Pro Glu Asp Ala Leu Pro Glu Glu Ser Ile His Arg Asp
275 280 285
Arg Val Leu Thr Gln Val Ser Leu Tyr Trp Leu Thr Ala Thr Ala Ala
290 295 300
Ser Ala Ala Gln Ile Tyr Tyr Glu Glu Ile Ser Ala Ser Ala Trp Gly
305 310 315 320
Gly Asp Gly Ala Asp Gly Gly Asp Gly Ala Asp Gly Arg Asp Gly Glu
325 330 335
Gly Trp Ser Ala Gly Gly Thr Gly Asp Thr Gly Gly Ala Asp Ala Gly
340 345 350
Gly Thr Gly Trp Gly Gly Ala Asp Gly Gly Gly Trp Gly Asp Gly His
355 360 365
Glu Asp Trp Ala Ala Ala Ala Arg Gly Thr Val Pro Thr Ala Val Leu
370 375 380
Leu Ser Thr His Asp Val Thr Ile Arg Arg Trp Ala Glu Arg Asp His
385 390 395 400
Asn Val Val Arg Trp Thr Glu Leu Asp Arg Gly Gly His Phe Leu Ala
405 410 415
Met Glu Ala Pro Asp Leu Leu Val Gly Asp Val Arg Ala Phe Phe Ala
420 425 430
Gly Leu Arg
435
<210> 4
<211> 28
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 4
catatggaaa acaacacccc ggacggta 28
<210> 5
<211> 31
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 5
gtcgacttaa cgcagaccag cgaagaaagc a 31

Claims (10)

1.一种费氏链霉菌来源的环氧水解酶,其特征在于,所述环氧水解酶的氨基酸序列如SEQ ID NO.3所示。
2.根据权利要求1所述费氏链霉菌来源的环氧水解酶,其特征在于,所述氨基酸序列是经替换、添加或遗失一个或若干氨基酸残基得到的,且编码具有环氧水解酶活性的由所述氨基酸序列衍生的蛋白质。
3.一种编码权利要求1所述费氏链霉菌来源的环氧水解酶的基因,其特征在于,所述基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。
4.一种含权利要求3所述基因的表达载体。
5.一种含权利要求3所述基因的工程菌。
6.根据权利要求5所述基因的工程菌,其特征在于,所述工程菌是以真菌或细菌为宿主构建表达得到的。
7.表达权利要求1所述费氏链霉菌来源的环氧水解酶的工程菌的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤一、依据E.coliBL21DE3系列菌株的密码子偏好性进行密码子优化以得到如SEQID NO.2所示sfeh1基因的核苷酸序列;
步骤二、以步骤一得到的sfeh1基因的核苷酸序列为模板进行PCR扩增,将扩增产物连接表达载体pCold II得到重组表达质粒pCold II-sfeh1;
步骤三、将重组表达质粒pCold II-sfeh1导入E.coli BL21DE3中,得到待表达的工程菌E.coli/sfeh1。
8.根据权利要求1所述环氧水解酶、编码权利要求1所述费氏链霉菌来源的环氧水解酶的基因、含所述基因的表达载体、含所述基因的工程菌在手性生物催化中的应用。
9.根据权利要求8所述应用,其特征在于,所述应用是以权利要求1所述环氧水解酶和/或表达权利要求1所述环氧水解酶的工程菌为催化剂,以rac-PGE为底物,在20~35℃下,进行不对称催化反应。
10.根据权利要求9所述应用,其特征在于,每mmol/L的外消旋苯基缩水甘油醚采用所述催化剂的用量为0.2-0.3U。
CN202210607604.7A 2022-05-31 2022-05-31 一种费氏链霉菌来源的环氧水解酶、基因、载体、工程菌、制备方法及应用 Active CN114891763B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210607604.7A CN114891763B (zh) 2022-05-31 2022-05-31 一种费氏链霉菌来源的环氧水解酶、基因、载体、工程菌、制备方法及应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210607604.7A CN114891763B (zh) 2022-05-31 2022-05-31 一种费氏链霉菌来源的环氧水解酶、基因、载体、工程菌、制备方法及应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114891763A true CN114891763A (zh) 2022-08-12
CN114891763B CN114891763B (zh) 2023-10-20

Family

ID=82725087

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210607604.7A Active CN114891763B (zh) 2022-05-31 2022-05-31 一种费氏链霉菌来源的环氧水解酶、基因、载体、工程菌、制备方法及应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114891763B (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1013768A1 (en) * 1998-12-18 2000-06-28 Dsm N.V. Mutant epoxide hydrolases
CN101591664A (zh) * 2009-01-16 2009-12-02 四川大学 一种高对映体选择性环氧化物水解酶及其编码的基因
CN104450641A (zh) * 2014-09-17 2015-03-25 华东理工大学 一种环氧化物水解酶及其编码基因和应用
CN108034646A (zh) * 2018-01-15 2018-05-15 江南大学 一种催化活性和对映归一性提高的PvEH3突变体
CN109355271A (zh) * 2018-12-28 2019-02-19 江南大学 一种海洋红酵母来源的环氧化物水解酶及其应用
CN109609479A (zh) * 2018-12-29 2019-04-12 江南大学 一种对映选择性提高的宇佐美曲霉环氧化物水解酶突变体
KR20200014110A (ko) * 2018-07-31 2020-02-10 재단법인 환동해산업연구원 광학선택적 에폭사이드 가수분해 활성을 갖는 스핑고르하브더스 속 미생물, 이로부터 유래된 에폭사이드 가수분해효소 및 광학순도 에폭사이드의 제조방법
CN114854714A (zh) * 2022-05-27 2022-08-05 安徽工程大学 一种菜豆源环氧化物酶突变体、基因、载体、工程菌及制备方法和应用

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1013768A1 (en) * 1998-12-18 2000-06-28 Dsm N.V. Mutant epoxide hydrolases
CN101591664A (zh) * 2009-01-16 2009-12-02 四川大学 一种高对映体选择性环氧化物水解酶及其编码的基因
CN104450641A (zh) * 2014-09-17 2015-03-25 华东理工大学 一种环氧化物水解酶及其编码基因和应用
CN108034646A (zh) * 2018-01-15 2018-05-15 江南大学 一种催化活性和对映归一性提高的PvEH3突变体
KR20200014110A (ko) * 2018-07-31 2020-02-10 재단법인 환동해산업연구원 광학선택적 에폭사이드 가수분해 활성을 갖는 스핑고르하브더스 속 미생물, 이로부터 유래된 에폭사이드 가수분해효소 및 광학순도 에폭사이드의 제조방법
CN109355271A (zh) * 2018-12-28 2019-02-19 江南大学 一种海洋红酵母来源的环氧化物水解酶及其应用
CN109609479A (zh) * 2018-12-29 2019-04-12 江南大学 一种对映选择性提高的宇佐美曲霉环氧化物水解酶突变体
CN114854714A (zh) * 2022-05-27 2022-08-05 安徽工程大学 一种菜豆源环氧化物酶突变体、基因、载体、工程菌及制备方法和应用

Non-Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"epoxide hydrolase 1 [Streptomyces fradiae]", pages 249466048 *
BOCHUN HU等: "Enantioconvergent hydrolysis of racemic epoxides at elevated concentrations in Tween-20/phosphate buffer by the corresponding Epoxide hydrolases", pages 92 - 99 *
FRANK ZOCHER等: "Epoxide hydrolase activity of Streptomyces strains", vol. 77, pages 287 - 292, XP004185827, DOI: 10.1016/S0168-1656(99)00225-4 *
PRIYA SAINI等: "Bioresolution of racemic phenyl glycidyl ether by a putative recombinant epoxide hydrolase from Streptomyces griseus NBRC 13350", pages 1 - 15 *
YAO LI等: "Using multiple site-directed modification of epoxide hydrolase to significantly improve its enantioselectivity in hydrolysis of rac- glycidyl phenyl ether", pages 2181 - 2189 *
叶慧华等: "新型菜豆环氧化物水解酶的异源表达 及对映归一性催化特性", vol. 36, no. 10, pages 21 - 27 *
娄文勇等: "环氧化物水解酶的研究进展", 华南师范大学学报, vol. 49, pages 1 - 6 *
江克翊: "微生物产环氧化物水解酶的筛选及对苯基缩水甘油醚的动力学拆分研究", 中国优秀硕士学位论文全文数据库(电子期刊)工程科技I辑, no. 08, pages 1 - 57 *
江克翊等: "酶法拆分制备(R)-苯基缩水甘油醚及缓冲体系对产物光学纯度的影响", vol. 40, no. 02, pages 53 *
苏永君等: "定点突变提高环氧化物水解酶AuEH2催化对甲基苯基缩水甘油醚的对映选择性", no. 03, pages 88 - 95 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN114891763B (zh) 2023-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2840135B1 (en) Cis-epoxysuccinate hydrolase-encoding gene, polypeptide encoded by the gene, and related application thereof
CN109468291B (zh) 一种羰基还原酶EbSDR8突变体及其构建方法和应用
CN102994470A (zh) 一种环氧化物水解酶基因(eh-b)原核表达及手性环氧氯丙烷的制备
CN114317508B (zh) 一种卤醇脱卤酶突变体、工程菌及其应用
CN110592035B (zh) 一种羰基还原酶的突变体、重组表达载体及其在生产手性醇中的应用
CN105296513B (zh) 一种海洋酯酶及其编码基因e22与应用
CN110592045B (zh) 一种重组酯酶、基因、工程菌及拆分(r,s)-吲哚啉-2-甲酸乙酯的应用
CN114891763B (zh) 一种费氏链霉菌来源的环氧水解酶、基因、载体、工程菌、制备方法及应用
CN112175919A (zh) 内酯水解酶突变体及其应用
CN109355271B (zh) 一种海洋红酵母来源的环氧化物水解酶及其应用
CN114164129B (zh) 一种异源表达黑芥子酶的重组毕赤酵母及其在萝卜硫素制备中的应用
CN108374017B (zh) 一种新型苯乙烯环氧化酶及其功能
CN113913399B (zh) 来源于Candida maltosa Xu316的酮基泛解酸内酯还原酶
CN113930457B (zh) 一种双酶偶联合成(s)-香茅醇的方法
CN112481320B (zh) 一种催化效率高的制备(-)γ-内酰胺的方法
CN109880876B (zh) 一种利用菜豆环氧化物水解酶制备(r)-间硝基苯乙二醇的方法
CN109762801B (zh) 卤醇脱卤酶突变体及其在合成手性药物中间体中的应用
CN103013949B (zh) 一种乙酰化羟基酸水解酶及其基因和应用
CN104560912B (zh) 酯酶及其编码基因和应用
CN111218432B (zh) 一种酪氨酸酶前体与编码基因及其制备与应用
CN114058601A (zh) 具有催化乙醇醛合成乙二醇功能的酶及其应用
CN111979207A (zh) 一种醛酮还原酶及不对称还原制备手性度洛西汀中间体的方法
CN105132394A (zh) 一种脂肪酶lipase6及其编码基因和应用
CN110628743A (zh) 一种立体选择性酯酶、编码基因、载体、工程菌与应用
CN112442474B (zh) 一种(-)γ-内酰胺的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant