本发明属于腈水解酶,尤其涉及一种腈水解酶突变体在水解菜籽粕硫苷衍生腈化合物的应用。
背景技术:
1、油菜是为我国主要的油料作物。油菜籽通过榨油后产生大量的农副产品菜籽粕。菜籽粕是一类杂粕蛋白质资源,氨基酸组成较为平衡,是非常规蛋白饲料的良好原料。菜籽粕中有一类抗营养物质硫代葡糖苷,简称硫苷。硫苷本身无毒,但其伴随着饲料被动物食用后,会被降解生成3-丁烯腈和4-戊烯腈等腈类化合物,对动物生长发育有害。通过生物法消除抗营养物质,环保、科学且高效。
2、腈水解酶(nitrilase,ec 3.5.5.1)能将有毒的腈类化合物水解成无毒的羧酸和氨,是非常规蛋白饲料脱毒的绿色催化剂。将腈水解酶应用于饲料酶制剂中是消除动物饲料抗营养物质的有效方式。但是,目前关于能高效水解菜籽粕硫苷衍生腈类化合物的腈水解酶鲜有报道。
技术实现思路
1、本发明要解决的技术问题是提供一种腈水解酶突变体在水解菜籽粕硫苷衍生腈化合物的应用,该腈水解酶突变体能高效水解3-丁烯腈和4-戊烯腈。
2、为解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案:
3、腈水解酶突变体pgnit2-a190i,由伯克霍尔德氏杆菌(paraburkholderiagraminis c4d1m)的腈水解酶pgnit2在第190位丙氨酸进行点突变为异亮氨酸获得的。
4、上述腈水解酶突变体pgnit2-a190i,具有序列表seq.id.no.1的氨基酸序列。
5、上述腈水解酶突变体pgnit2-a190i的编码基因。
6、上述编码基因,具有序列表seq.id.no.2的碱基序列。
7、含有上述编码基因的重组质粒。
8、由上述重组质粒构建的重组基因工程菌。
9、上述腈水解酶突变体pgnit2-a190i的制备方法,将上述重组基因工程菌进行培养并诱导腈水解酶突变体的表达,所得培养液分离纯化即得腈水解酶突变体pgnit2-a190i。
10、上述腈水解酶突变体pgnit2-a190i在水解菜籽粕硫苷衍生腈化合物中的应用。
11、腈化合物为3-丁烯腈、4-戊烯腈;水解的反应条件为ph 6.0-9.0、温度30-50℃。
12、水解的反应条件为ph 7.0、温度45℃。
13、针对目前高效水解菜籽粕硫苷衍生腈类化合物的腈水解酶缺乏的问题,发明人采用定点突变技术获得了一种腈水解酶突变体pgnit2-a190i,由伯克霍尔德氏杆菌(paraburkholderia graminis c4d1m)的腈水解酶pgnit2在第190位丙氨酸进行点突变为异亮氨酸获得的。据此,发明人还设计了腈水解酶突变体pgnit2-a190i编码基因的重组质粒,并构建了相应重组基因工程菌。研究表明,以3-丁烯腈和4-戊烯腈为底物,腈水解酶及本发明突变体pgnit2-a190i在ph 7.0,45℃下的酶活力分别为5.94u/mg和6.66u/mg;9.95u/mg和11.90u/mg,本发明腈水解酶突变体显著提高。在各种底物浓度条件下,本发明突变体pgnit2-a190i对3-丁烯腈和4-戊烯腈的水解能力也高于腈水解酶pgnit2。而且,该突变木聚糖酶的ph及温度耐受性较好,在高效水解菜籽粕硫苷衍生腈类化合物方面具有生产应用潜力。
1.腈水解酶突变体pgnit2-a190i,其特征在于由伯克霍尔德氏杆菌(paraburkholderiagraminis c4d1m)的腈水解酶pgnit2在第190位丙氨酸进行点突变为异亮氨酸获得的。
2.根据权利要求1所述的腈水解酶突变体pgnit2-a190i,其特征在于具有序列表seq.id.no.1所述的氨基酸序列。
3.权利要求1所述腈水解酶突变体pgnit2-a190i的编码基因。
4.根据权利要求3所述的编码基因,其特征在于具有序列表seq.id.no.2所述的碱基序列。
5.含有权利要求3所述编码基因的重组质粒。
6.由权利要求5所述重组质粒构建的重组基因工程菌。
7.权利要求1所述腈水解酶突变体pgnit2-a190i的制备方法,其特征在于:将权利要求6所述的重组基因工程菌进行培养并诱导腈水解酶突变体的表达,所得培养液分离纯化即得腈水解酶突变体pgnit2-a190i。
8.权利要求1所述腈水解酶突变体pgnit2-a190i在水解菜籽粕硫苷衍生腈化合物中的应用。
9.根据权利要求8所述的应用,其特征在于:所述腈化合物为3-丁烯腈、4-戊烯腈;所述水解的反应条件为ph 6.0-9.0、温度30-50℃。
10.根据权利要求9所述的应用,其特征在于:所述水解的反应条件为ph 7.0、温度45℃。