本发明涉及蛋白质工程技术和基因工程,尤其是涉及一种β-半乳糖苷酶突变体及其制备方法和应用。
背景技术:
1、如下陈述仅提供与本发明有关的背景信息,而不必然地构成现有技术。
2、β-半乳糖苷酶(β-gal)在食品行业有着广泛的应用,根据食品添加剂使用卫生标准gb 2760,黑曲酶来源的β-半乳糖苷酶可以作为食品添加剂进行使用。β-半乳糖苷酶的主要作用包括:
3、(1)缓解乳糖不耐症问题。
4、(2)生产低聚半乳糖:低聚半乳糖作为一种益生因子调理肠胃功能、可被肠道内青春双歧杆菌等八种益生菌所利用,抑制有害菌的生长、维持肠道菌群生态平衡、减少肠易激综合症的发生,起到提高人体免疫力的作用。
5、(3)改良乳制品:改善了风味口感,拓宽乳清的使用范围。
6、基于硝基苯-β-d-半乳糖苷作为底物的分光光度法是目前使用最广泛且最权威的β-半乳糖苷酶活性测定方法。aoac发布的方法(aoac official method 998.04)规定在30℃、ph 6.5时每分钟催化转化一个微摩尔邻硝基苯-β-d-半乳糖苷(onpg)的酶量为一个活力单位。gb/t33409—2016β-半乳糖苷酶活性检测方法分光光度法规定了β-半乳糖苷酶活性单位为在规定的反应条件下,每分钟催化转化一个微摩尔邻硝基苯-β-d-半乳糖苷的酶量。如果能将β-半乳糖苷酶催化转化onpg的酶活性提升几倍甚至数十倍,则说明β-半乳糖苷酶酶活显著提高。获得酶活更高的β-半乳糖苷酶能够显著降低生产原料包括β-半乳糖苷酶的产品的生产成本。
7、有鉴于此,特提出本发明。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种活性显著提高的β-半乳糖苷酶突变体。
2、为解决上述技术问题,本发明特采用如下技术方案:
3、第一方面,提供了一种β-半乳糖苷酶突变体,该β-半乳糖苷酶突变体包含如下突变位点:f359m、i260v、m280l、f66y和n377d。
4、第二方面,提供了第一方面β-半乳糖苷酶突变体的制备方法,包括使用细胞表达编码所述β-半乳糖苷酶突变体的基因。
5、第三方面,还提供了第一方面的β-半乳糖苷酶突变体,或第二方面的制备方法在(ⅰ)~(ⅲ)任一项中的应用:
6、(ⅰ)制备用于减轻、缓解和/或治疗乳糖不耐症的药物;
7、(ⅱ)生产低聚半乳糖;
8、(ⅲ)制备乳制品。
9、第四方面,还提供了一种用于减轻、缓解和/或治疗乳糖不耐症的药物,所述药物含有第一方面的β-半乳糖苷酶突变体。
10、与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
11、本发明通过对β-半乳糖苷酶进行多点突变改造得到其突变体,较改造前,β-半乳糖苷酶的活性提升可达4.48倍,vmax可提升至3.62倍,km可提升至1.44倍。为制备用于减轻、缓解和/或治疗乳糖不耐症的药物,生产低聚半乳糖和制备乳制品提供了更为高效的β-半乳糖苷酶。
1.一种β-半乳糖苷酶突变体,其特征在于,包含如下突变位点:f359m、i260v、m280l、f66y和n377d。
2.根据权利要求1所述的β-半乳糖苷酶突变体,其特征在于,所述β-半乳糖苷酶突变体由saccharolobus solfataricus来源的β-半乳糖苷酶突变得到;
3.根据权利要求2所述的β-半乳糖苷酶突变体,其特征在于,所述β-半乳糖苷酶突变体由氨基酸序列如seq id no.1所示的β-半乳糖苷酶突变得到。
4.根据权利要求1~3任一项所述的β-半乳糖苷酶突变体,其特征在于,所述β-半乳糖苷酶突变体以邻硝基苯-β-d-半乳糖苷为反应底物,vmax至少为1.5nmol/min;和/或,km至少为1.5mm。
5.根据权利要求1~3任一项所述的β-半乳糖苷酶突变体,其特征在于,氨基酸序列如seq id no.2所示。
6.根据权利要求1~3任一项所述的β-半乳糖苷酶突变体,其特征在于,由原核表达系统表达或由真核表达系统表达;
7.权利要求1~6任一项所述的β-半乳糖苷酶突变体的制备方法,其特征在于,包括使用细胞表达编码所述β-半乳糖苷酶突变体的基因。
8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,由原核表达系统或由真核表达系统表达编码所述β-半乳糖苷酶突变体的基因;
9.权利要求1~6任一项所述的β-半乳糖苷酶突变体,或权利要求7或8所述的制备方法在(ⅰ)~(ⅲ)任一项中的应用:
10.用于减轻、缓解和/或治疗乳糖不耐症的药物,其特征在于,含有权利要求1~6任一项所述的β-半乳糖苷酶突变体。