专利名称：一种耐高盐的脂肪酶的制作方法
技术领域：
本发明属于分子生物学、酶学、生理学领域。具体的说，涉及一种经过分子生物学手段改造、可以耐高盐的脂肪酶DNA序列及其对应的氨基酸序列。
背景技术：
脂肪酶(lipase，EC3. 1. 1. 3)是一类催化三酰甘油酯分解、合成和酯交换的酶类， 具有极强的选择性和专一性，并具有在水相和有机相界面催化反应的独特性能，已被广泛应用于食品、油脂化工等行业。随着应用领域的拓宽，已涉及到单细胞蛋白生产、化妆品生产、环境保护、新型生物材料、生物传感器、生物医学及生物能源等新兴领域，有着广阔的应用前景。脂肪酶广泛存在于自然界的动、植物和微生物体内。如细菌有观个属、放线菌4 个属、酵母菌10个属、其它真菌23个属均能产生脂肪酶。鉴于微生物脂肪酶具有重要的工业应用价值和潜在的巨大需求，许多工业化实验室与科研单位长期从事着繁琐的高产脂肪酶微生物筛选工作，但因为微生物生长条件的复杂性，使得具有特殊性质的脂肪酶资源开发受到微生物生长的限制。
发明内容
本发明的目的是提供了一种新型耐高盐浓度的脂肪酶及其结构基因。该基因表达产物脂肪酶在高盐条件下显示活性，可以用于处理含盐量较高的水体，如海水中油污的降解。为了达到本发明的目的，实现本发明的具体技术步骤如下由GenBank数据库获得变形斑沙雷菌S. proteamaculans脂肪酶基因序列附图1，合成此基因序列并与质粒 PUC18相连(不仅限于此克隆载体)，以含脂肪酶基因的质粒DNA作为模板，a (5 ‘一 CTT GAA TTC GAT TAGAGT CGT ATA AGA TG 一 3，EcoR I)禾口 b (5 — CTT GGT ACC TTA ATT CGT ATT CTG TCC TC-3KpnI)为引物进行易错PCR扩增。每IOOul反应体系为IOul IOx易错PCR 缓冲液(500mmol/L KCl,70mmol/L MgCl2,100mmol/L Tris-HCI pH8. 3,0. 1% (w/v 明胶)； IOul IOXdNTP 混合物(2mmol/L dGTP,2mmol/L dATP，IOmmo 1/LdCTP 和 IOmmo 1/LdTTP)；弓| 物 a 禾口 b 各 30pmol ； IOul 的 5mmol/L MnCl2 ；质粒 DNA 模板 20pmol ；Taq DNA 聚合酶为 5U, 再加入灭菌的超纯水至总体积为lOOul。PCR程序为95°C，5min ;94°C 30S，52°C lmin， 72°C lmin，35个循环；72°C IOmin0将PCR产物以(w/v)的琼脂糖凝胶电泳，用PCR纯化回收试剂盒进行纯化回收。纯化后的易错PCR产物与pMDlS-T载体连接(不限于此载体)，转化大肠杆菌Dffia超级感受态细胞(不限于此受体，但受体应于质粒载体对应)，涂布LB(含lOOug/mL的Amp)平板，挑选具有插入片段的克隆，组成突变体库。将所有转化子挑取至RB (IOOOmL LB培养基中加入20mL 0.2% (W/V)罗丹明B和40mL橄榄油乳化液， PH自然)平板，于37°C培养24h后，选取有变色现象的转化子。分别接种到3mL LB培养基 (含lOOug/mL氨苄青霉素)，37°C剧烈振摇至0D_约0. 6，各吸取3ul菌液滴至罗丹明B平板，37°C C培养12 24h后可见明显变色现象。选取变色快和变色圈大的克隆进行液体发酵，制备足够的菌液量，低温下经IPTG诱导表达后超声波破碎细胞，离心收集上清液，用 PNPP法测定脂肪酶活力。分组，调节NaCl浓度至15%，各保持2小时，期间20分钟测定一次脂肪酶活力见图2，选择一份酶活力降低不足10%的样品，(此后采用相同方法对此转化子的脂肪酶酶液NaCl浓度在10%、5%时进行测定，酶活力稳定)，将其对应转化子DNA测序(其核苷酸序列与氨基酸序列见SEQ NO. 1和SEQ NO. 2)。测序结果表明，结构基因中共有6个碱基发生了突变，分别是c541t、g35c、c743a、t205c、cl75a、a32c。由此造成的6个氨基酸发生变化(R181W、G12A、P248H、F69L、P59T、Q11P)，形成本发明涉及的一种新的高盐浓度条件下具有降解脂肪能力的脂肪酶。本发明涉及的脂肪酶是一种新型脂肪酶，其一级结构由于6个氨基酸的突变与已知的脂肪酶性质大不相同，从而造成具有更高的耐受盐浓度的能力，适合于含高盐含量水体中油脂类物质的处理，尤其是海水中油污的去除等环保领具有广阔的用途。
图1变形斑沙雷菌S. proteamaculans原脂肪酶基因序列；图2高盐浓度下脂肪酶活力相对变化；
具体实施例方式以下实施例仅用于说明本发明而非用于限制本发明的范围。实例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，如《分子克隆》(1989)中所述条件进行。在本发明的实施例中使用的E. coli BL21和载体PED8购自Novagen公司。实施例1 耐高盐脂肪酶酶液的获得依照SEQ NO. 1合成耐盐脂肪酶基因，PCR扩增合成产物与质粒pEI^8_a经酶切后连接并转化E. coli BL2 1(不仅限于此质粒与对应受体)。37°C液体发酵培养，经IPTG诱导表达后超声波破碎细胞，离心收集上清液，即为含此高耐盐脂肪酶酶液。实施例2:高耐盐脂肪酶水解油脂向40%的植物油溶液中(调节盐浓度至15% )中，加入适量酶液，以每分钟100 转搅拌2小时，色谱法测得油相含有脂肪酸，水相含有甘油，说明脂肪酶可水解油脂产生甘油和脂肪酸。
权利要求
1.一种耐高盐的脂肪酶，其氨基酸序列由SEQ NO. 2所示的氨基酸序列组成。
2.一种编码权利1所述的耐高盐脂肪酶的基因。
3.根据权利要求2所述的基因，其核苷酸序列由SEQNO. 1所示的核苷酸序列组成。
4.含有权利3所述的基因的重组质粒。
5.含有权利要求4所述的重组菌。
6.利用权利要求1、2或3制备的脂肪酶。
7.通过权利要求1、2、3或5得到的耐高盐脂肪酶在印刷、石油化工及环保等工业方面的应用。
全文摘要
本发明公开了一种经过改造可以在高盐浓度条件下具有降解油脂能力脂肪酶的核苷酸序列和氨基酸序列，本发明的技术方案要点为首先合成变形斑沙雷菌脂肪酶基因，将其与质粒相连，然后设计引物进行易错PCR扩增，纯化易错PCR产物与载体相连后转化感受态细胞，筛选出含耐受高盐浓度脂肪酶的转化子，测序确定新构建脂肪酶的基因序列。该脂肪酶可以克服现有应用中，需要在高盐条件下使用的脂肪酶，酶活力下降快、实用性差的缺陷，以实现脂肪酶在使用过程中耐盐性能高、稳定性好、降低成本、减少工艺与实用性好的优点。
文档编号C12N1/21GK102477416SQ20111025929
公开日2012年5月30日 申请日期2011年9月5日 优先权日2011年9月5日
发明者刘刚, 张柏松, 方井霞, 苏东风 申请人:张柏松