本公开总体上涉及蛋白质变体。特别地,本公开涉及布那珍甜蛋白(brazzein)变体。
背景技术:
1、近几十年来,肥胖和糖尿病的急剧增加导致了人工甜味剂作为糖替代品在食品和饮料中的广泛使用。这些人工甜味剂调节血糖水平,并提供减少热量消耗的手段,同时通过甜味保持食物适口性。然而,新的证据表明,癌症和心血管疾病的风险增加,并且这些甜味剂已被证明会导致其他如胃肠道问题等有害健康的影响。因此凸显了对其他甜味剂的需求。
2、由于具有强烈的甜味性质和低风险的安全性,天然来源的甜味蛋白具有取代这些人工甜味剂的潜力。与蔗糖不同,甜味蛋白不会引发糖尿病患者对胰岛素的需求。迄今为止,已经从热带雨林的植物中发现了七种截然不同的甜味蛋白。这些蛋白为布那珍甜蛋白、索马甜(thaumatin)、莫内林(monelin)、仙茅甜蛋白(curculin)、马槟榔甜蛋白(mabinlin)、神秘果蛋白(miraculin)和培他丁(pentadin)。
3、布那珍甜蛋白是相对小的甜味蛋白,其由54个氨基酸构成,具有强烈的甜味,是蔗糖的500倍至2000倍。布那珍甜蛋白最初是从西非植物pentadiplandra brazzeana bailon的果实中分离出来的,其热稳定性和ph稳定性使其成为生物技术行业和食品加工行业中应用的理想系统。最近发现,布那珍甜蛋白与人类甜味感受器tas1r2/tas1r3相互作用,为人类提供甜味的知觉,并且这与有害的健康影响无关。
4、虽然布那珍甜蛋白是糖类和人工甜味剂的有前景的替代品,但布那珍甜蛋白的天然制备可能很昂贵。因此,为了满足对糖类和人工甜味剂的替代品的需求,需要提供布那珍甜蛋白变体。
技术实现思路
1、在一方面,提供了布那珍甜蛋白变体,其包含
2、
3、其中x1、x20和x47各自独立地为具有极性不带电荷的侧链的氨基酸,x2为具有带负电荷的侧链的氨基酸,x6为谷氨酰胺(e)或具有带正电荷的侧链的氨基酸,x7、x13、x18、x45和x48各自独立地为具有疏水侧链的氨基酸,x17为赖氨酸(k)或具有极性不带电荷的侧链的氨基酸,x14为精氨酸(r)或具有极性不带电荷的侧链的氨基酸,x9为精氨酸(r)或具有带负电荷的侧链的氨基酸,x42为具有带正电荷的侧链的氨基酸,x34为丙氨酸或具有极性不带电荷的侧链的氨基酸,x46为具有极性不带电荷的侧链的氨基酸,x53为谷氨酸、谷氨酰胺或赖氨酸,并且x55为脯氨酸、精氨酸、苏氨酸或无残基。
4、在一些实例中,变体与野生型布那珍甜蛋白具有至少85%的序列同一性。
5、在一些实例中,变体与野生型布那珍甜蛋白相比有4个至8个氨基酸不同。
6、在一些实例中,变体保留了与野生型布那珍甜蛋白基本上相同的结构。
7、在一些实例中,变体具有与野生型布那珍甜蛋白相同的二级结构。
8、在一些实例中,变体能够结合味觉感受器(taste receptor)。
9、在一些实例中,变体能够结合人类甜味感受器(sweet taste receptor)。
10、在一些实例中,变体包含
11、x1,其为谷氨酰胺(q)或丝氨酸(s),
12、x2,其为天冬氨酸(d)或谷氨酸(e),
13、x6,其为谷氨酰胺(q)、赖氨酸(k)或精氨酸(r),
14、x7,其为缬氨酸(v)、甲硫氨酸(m)或异亮氨酸(i)
15、x9,其为谷氨酸(e)或精氨酸(r),
16、x13,其为异亮氨酸(i)或缬氨酸(v),
17、x14,其为天冬酰胺(n)、丝氨酸(s)或精氨酸(r),
18、x17,其为赖氨酸(k)或谷氨酰胺(q),
19、x18,其为亮氨酸(l)或异亮氨酸(i),
20、x20,其为丝氨酸(s)或天冬酰胺(n),
21、x34,其为丝氨酸(s)、丙氨酸(a)或苏氨酸(t),
22、x42,其为精氨酸(r)或赖氨酸(k),
23、x45,其为甲硫氨酸(m)、亮氨酸(l)或缬氨酸(v),
24、x46,其为谷氨酰胺(q)或苏氨酸(t)
25、x48,其为异亮氨酸(i)缬氨酸(v)或亮氨酸(l),
26、x53,其独立地为谷氨酸、谷氨酰胺或赖氨酸,和
27、x55,其独立地为脯氨酸、精氨酸、苏氨酸或无残基。
28、在一些实例中,变体包含一种或多于一种置换,所述置换选自k6q、e9r、s14r、q17k、s34a、e53q或e53k。
29、在一些实例中,变体在第55位不包含残基。
30、在一些实例中,变体包含
31、i.k6q和q17k,
32、ii.e9r,
33、iii.s34a和e53q,
34、iv.s14r、以及55r的添加,或者
35、v.e53k、以及55t的添加。
36、在一些实例中,变体包含选自以下的序列
37、
38、在另一方面,提供了编码如本文所述的布那珍甜蛋白的多核苷酸和/或载体。
39、在又另一方面,提供了包含载体的细胞,所述载体包含本文所述的多核苷酸。
40、在又另一方面,提供了制备布那珍甜蛋白的方法,所述方法包括在表达系统中表达编码如本文所述的布那珍甜蛋白的多核苷酸和/或载体。
1.一种布那珍甜蛋白变体,其包含
2.根据权利要求1所述的布那珍甜蛋白变体,其中所述变体与野生型布那珍甜蛋白具有至少85%的序列同一性。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的布那珍甜蛋白变体,其中所述变体与野生型布那珍甜蛋白相比有4个至8个氨基酸不同。
4.根据前述权利要求中任一项所述的布那珍甜蛋白变体,其中所述变体保留与野生型布那珍甜蛋白基本上相同的结构。
5.根据前述权利要求中任一项所述的布那珍甜蛋白变体,其中所述变体具有与野生型布那珍甜蛋白相同的二级结构。
6.根据前述权利要求中任一项所述的布那珍甜蛋白变体,其中所述变体能够结合味觉感受器。
7.根据前述权利要求中任一项所述的布那珍甜蛋白变体,其中所述变体能够结合人类甜味感受器。
8.根据前述权利要求中任一项所述的布那珍甜蛋白变体,其中所述变体包含
9.根据前述权利要求中任一项所述的布那珍甜蛋白变体,其中所述变体包含一种或多于一种置换,所述置换选自k6q、e9r、s14r、q17k、s34a、e53q或e53k。
10.根据前述权利要求中任一项所述的布那珍甜蛋白变体,其中所述变体在第55位不包含残基。
11.根据前述权利要求中任一项所述的布那珍甜蛋白变体,其中所述变体包含
12.根据前述权利要求中任一项所述的布那珍甜蛋白变体,其中所述变体包含选自以下的序列:
13.一种多核苷酸和/或载体,其编码根据前述权利要求中任一项所述的布那珍甜蛋白变体。
14.一种细胞,其包含载体,所述载体包含根据权利要求13所述的多核苷酸。
15.一种制备布那珍甜蛋白变体的方法,所述方法包括