本發(fā)明涉及基因工程和酶工程，尤其涉及一種海藻糖合成酶pftres及其應(yīng)用與一種表達(dá)載體和表達(dá)菌株。

背景技術(shù)：

1、海藻糖是一種由α-1，1-α糖苷鍵形成的非還原性食品雙糖。許多研究報(bào)告指出，海藻糖可以改善和延緩神經(jīng)退行性疾病，如帕金森病和阿爾茨海默病。海藻糖還能通過(guò)抑制己糖轉(zhuǎn)運(yùn)體誘導(dǎo)自噬，預(yù)防和緩解非酒精性脂肪肝，并能促進(jìn)巨噬細(xì)胞的自噬-溶酶體生物生成，治療動(dòng)脈粥樣硬化。同時(shí)，研究表明，海藻糖能有效調(diào)節(jié)糖代謝，維持糖尿病患者的血糖平衡。此外，作為一種新型抗癌劑，海藻糖還能減少氧化應(yīng)激、自噬和增加細(xì)胞凋亡，從而安全有效地治療腫瘤。

2、目前海藻糖的酶促合成主要是分為三種：1)磷酸化酶法合成海藻糖：此方法主要依賴(lài)海藻糖-6-磷酸合成酶和海藻糖-6-磷酸磷酸酶，并以u(píng)dp-葡萄糖和磷酸-葡萄糖作為底物。整個(gè)反應(yīng)過(guò)程包括磷酸化和脫磷酸液化兩個(gè)關(guān)鍵步驟；2)雙酶法合成海藻糖：在此方法中，麥芽糖基海藻糖合成酶和麥芽糖基海藻糖水解酶被用于合成海藻糖，而麥芽糊精則作為反應(yīng)底物。反應(yīng)過(guò)程涵蓋糖苷鍵異構(gòu)化和水解兩個(gè)步驟；3)與前兩種方法不同，單酶法僅利用一種酶-海藻糖合成酶，并以麥芽糖為反應(yīng)底物。此方法的顯著特點(diǎn)在于，整個(gè)反應(yīng)過(guò)程僅由一步構(gòu)成，即由海藻糖合成酶催化麥芽糖的糖苷鍵異構(gòu)化，從而合成海藻糖。相較于磷酸化酶法和雙酶法，單酶法合成海藻糖具有顯著優(yōu)勢(shì)。單酶法合成海藻糖的反應(yīng)底物和步驟更為簡(jiǎn)單，無(wú)需使用多種酶和復(fù)雜的反應(yīng)條件。在生產(chǎn)過(guò)程中，單酶法僅需要一種酶，這不僅降低了使用多種酶的生產(chǎn)成本，還避免了因不同酶之間的最適條件沖突而產(chǎn)生額外工藝的風(fēng)險(xiǎn)。

3、但是現(xiàn)有技術(shù)海藻糖合成酶不穩(wěn)定，催化生成海藻糖的轉(zhuǎn)化率低。急需一種穩(wěn)定，轉(zhuǎn)化率高的海藻糖合成酶來(lái)滿(mǎn)足現(xiàn)有技術(shù)的不足。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種海藻糖合成酶pftres及其應(yīng)用與一種表達(dá)載體和表達(dá)菌株。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明提供了一種海藻糖合成酶pftres，所述海藻糖合成酶pftres的氨基酸序列如seq?id?no：1所示。

4、優(yōu)選的，所述海藻糖合成酶pftres來(lái)源于假單胞菌pseudomonassp.b7-1；

5、假單胞菌pseudomonas?sp.b7-1保藏于中國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心，地址為：中國(guó).武漢.武漢大學(xué)，保藏日期為：2024年11月07日，保藏編號(hào)為：cctcc?no:m20242464；

6、所述海藻糖合成酶pftres的比活力≥11.4u/mg。

7、本發(fā)明還提供了所述的海藻糖合成酶pftres在催化麥芽糖生成海藻糖中的應(yīng)用。

8、本發(fā)明還提供了一種編碼海藻糖合成酶pftres的基因，所述基因的序列如seq?idno：2所示；

9、所述海藻糖合成酶pftres為所述的海藻糖合成酶pftres。

10、本發(fā)明還提供了擴(kuò)增所述基因的引物對(duì)，所述引物對(duì)如seq?id?no：3～4所示。

11、本發(fā)明還提供了一種表達(dá)載體，包括編碼海藻糖合成酶pftres的基因以及空載載體；

12、所述編碼海藻糖合成酶pftres的基因?yàn)樗龅幕颍?/p>

13、所述空載載體為pet-30a(+)。

14、本發(fā)明還提供了所述的表達(dá)載體在制備催化麥芽糖生成海藻糖的產(chǎn)品中的應(yīng)用。

15、本發(fā)明還提供了一種表達(dá)菌株，包括編碼海藻糖合成酶pftres的基因以及宿主菌；

16、所述編碼海藻糖合成酶pftres的基因?yàn)樗龅幕颍?/p>

17、所述宿主菌為大腸桿菌bl21(de3)。

18、本發(fā)明還提供了所述的表達(dá)菌株在制備催化麥芽糖生成海藻糖的產(chǎn)品中的應(yīng)用。

19、本發(fā)明還提供了一種催化麥芽糖生成海藻糖的方法，包括如下步驟：

20、將海藻糖合成酶pftres與麥芽糖混合，反應(yīng)10～1440min；

21、所述海藻糖合成酶pftres為所述的海藻糖合成酶pftres；

22、所述海藻糖合成酶pftres的初始濃度為0.6～3.26mg/ml；

23、所述麥芽糖的初始濃度為10～40wt％；

24、所述反應(yīng)的溫度為25～50℃；

25、所述反應(yīng)的ph為3～11。

26、本發(fā)明提供了一種海藻糖合成酶pftres及其應(yīng)用與一種表達(dá)載體和表達(dá)菌株。本發(fā)明的方案具有如下優(yōu)點(diǎn)：

27、本發(fā)明的海藻糖合成酶pftres的酶比活力高，能達(dá)到11.4u/mg，反應(yīng)的ph范圍廣泛，在25～50℃下均可反應(yīng)，可以將底物濃度為10～40wt％的麥芽糖催化生成海藻糖，轉(zhuǎn)化率高。

28、本發(fā)明僅利用海藻糖合成酶pftres就可以將麥芽糖催化生成海藻糖，步驟簡(jiǎn)單，不僅降低了成本，還避免了酶之間最適條件的不同而產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)特征：

1.一種海藻糖合成酶pftres，其特征在于，所述海藻糖合成酶pftres的氨基酸序列如seq?id?no：1所示。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海藻糖合成酶pftres，其特征在于，所述海藻糖合成酶pftres來(lái)源于假單胞菌pseudomonas?sp.b7-1；

3.權(quán)利要求1或2所述的海藻糖合成酶pftres在催化麥芽糖生成海藻糖中的應(yīng)用。

4.一種編碼海藻糖合成酶pftres的基因，其特征在于，所述基因的序列如seq?id?no：2所示；

5.擴(kuò)增權(quán)利要求4所述基因的引物對(duì)，其特征在于，所述引物對(duì)如seq?id?no：3～4所示。

6.一種表達(dá)載體，其特征在于，包括編碼海藻糖合成酶pftres的基因以及空載載體；

7.權(quán)利要求6所述的表達(dá)載體在制備催化麥芽糖生成海藻糖的產(chǎn)品中的應(yīng)用。

8.一種表達(dá)菌株，其特征在于，包括編碼海藻糖合成酶pftres的基因以及宿主菌；

9.權(quán)利要求8所述的表達(dá)菌株在制備催化麥芽糖生成海藻糖的產(chǎn)品中的應(yīng)用。

10.一種催化麥芽糖生成海藻糖的方法，其特征在于，包括如下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及基因工程和酶工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種海藻糖合成酶PfTreS及其應(yīng)用與一種表達(dá)載體和表達(dá)菌株。本發(fā)明提供了一種海藻糖合成酶PfTreS，所述海藻糖合成酶PfTreS的氨基酸序列如SEQ?ID?NO：1所示。該酶可以將高濃度的麥芽糖催化生成海藻糖，轉(zhuǎn)化效率高，并且簡(jiǎn)單，只需一步就可完成，不僅降低了生產(chǎn)成本，還避免了多種酶反應(yīng)時(shí)最適反應(yīng)條件沖突生成的額外工藝的風(fēng)險(xiǎn)，適宜工業(yè)化生產(chǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：王青艷,秦艷,張艷梅,吳晶桃,冼亮,李曉明,蒙麗鈞,李億,梁戈,陸迪
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣西科學(xué)院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/28