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一种编码高活性反式-4-羟基-L-脯氨酸羟化酶的基因片段及其应用

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2022-10-26 10:41:44

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 涂媛 | 2022-10-26 10:41:44

本发明公开了一种具有编码高活性反式-4-羟基-L-脯氨酸羟化酶的基因片段及其应用, 对指孢囊菌(***1) 中 反 式-4-羟 基-L-脯 氨 酸 羟 化 酶(GenBankID:BAA20094.1)基因密码子进行优化获得p4hyd基因,对优化后p4hyd基因进行截短, 获得P4Hyd1-257基因, 分别构建重组质粒pET-M-3C-P4Hyd和pET-M-3C-P4Hyd1-257,通 过大肠杆菌进行原核表达, 以菌体作酶源转化生产反式-4-羟基-L-脯氨酸。 实验结果表明,以L-脯氨酸为底物, 相比于pET-M-3C-P4Hyd,pET-M-3C-P4Hyd1-257转化生成反式-4-羟基-L-脯氨酸的最高转化率由91.4%提高到97.4%, 转化反应时间由80小时缩短到60小时, 转化率得到明显提高, 转化时间明显缩短。本发明可用于生物转化法生产L-羟脯氨酸,具有较好的工业应用前景。

一种编码高活性反式-4-羟基-L-脯氨酸羟化酶的基因片段,其特征在于该片段的核苷酸序列如SEQ ID No.2所示。氨基酸序列如SEQ ID No.3所示。包括以下步骤:将所述编码高活性反式-4-羟基-L-脯氨酸羟化酶的基因片段, 与表达载体pET-M-3C连接,转化至大肠杆菌BL21-CodonPlus(DE3)中, 并诱导蛋白表达。用于以L-脯氨酸为底物,生物转化法生产反式-4-羟基-L-脯氨酸。

近年来, 羟脯氨酸的研究和开发已引起医药、 生化、 食品及美容业等方面的广泛关注。 在医药方面,由于其具有多种生理功能与独特的生物活性,可作为各种软组织疾病的药物, 如结缔组织受损、风湿性关节炎等,又可加快伤口愈合,治疗各种皮肤疾病。反式-4-羟基-L-脯氨酸易于衍生化, 药理活性多样, 近年来逐渐被应用到医药原料药手性中间体领域, 用于合成新一代培南类抗生素、 抗肿瘤、抗高血压及新型胃药等多种新创制药物的合成。 由于其具有抗氧化、抗辐射的作用,在美容业方面,可以作为化妆品添加剂。目前,  世界用量为500吨/年以上,   其需求量仍然呈逐年增加趋势.

河北师范大学是一所具有百年历史和光荣传统的省属重点大学。学校起源于1902年创建于北京的顺天府学堂和1906年创建于天津的北洋女师范学堂。1996年6月,原河北师范大学、河北师范学院与创建于1952年的河北教育学院、创建于1984年的河北职业技术师范学院合并,组建成新的河北师范大学。校友中有老一代革命家邓颖超、刘清扬、郭隆真、杨秀峰、康世恩、荣高棠等,有学界名人梁漱溟、张申府、汤用彤等,有中科院院士严陆光、郝柏林等,也有许绍发、蔡振华等一批体育界精英。新中国成立以来,学校共为国家培养了20余万名专业人才。 学校新校区占地1829亩,馆藏图书340.64万册。学校现有在职教职工2856名,其中专任教师1577人,教授405人,副教授994人,中国科学院院士1人,省级以上各类优秀专家106人,博士研究生导师108人,硕士研究生导师578人。在校本、专科生36371人,研究生4191人,成人教育学生14760人。

本发明优点在于:在相同条件下,密码子优化基因p4hyd及截短基因p4hyd1-257的最高转化率分别为91.4%和97.4%,  达到最高转化率所需时间分别为80小时和60小时。  可见本发明通过截短反式-4-羟基-L-脯氨酸羟化酶基因长度, 提高了酶活性, 使催化L-脯氨酸转化为反式-4-羟基-L-脯氨酸的转化率得到了很大提高,转化时间大大缩短,具有较好的工业应用前景。

技术转让,许可,合作所需资金需双方协商,此项技术想尽快落地保定,希望具备此项技术研发的技术方,能够尽快承接次项目