CN107384895A - 一种β‑葡萄糖苷酶及其制备方法和应用 - Google Patents

一种β‑葡萄糖苷酶及其制备方法和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN107384895A
CN107384895A CN201710581264.4A CN201710581264A CN107384895A CN 107384895 A CN107384895 A CN 107384895A CN 201710581264 A CN201710581264 A CN 201710581264A CN 107384895 A CN107384895 A CN 107384895A
Authority
CN
China
Prior art keywords
beta
glucosidase
ginsenoside
glu
seq
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201710581264.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107384895B (zh
Inventor
毕云枫
刘景圣
郗昕
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jilin Agricultural University
Original Assignee
Jilin Agricultural University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jilin Agricultural University filed Critical Jilin Agricultural University
Priority to CN201710581264.4A priority Critical patent/CN107384895B/zh
Publication of CN107384895A publication Critical patent/CN107384895A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107384895B publication Critical patent/CN107384895B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/14Hydrolases (3)
    • C12N9/24Hydrolases (3) acting on glycosyl compounds (3.2)
    • C12N9/2402Hydrolases (3) acting on glycosyl compounds (3.2) hydrolysing O- and S- glycosyl compounds (3.2.1)
    • C12N9/2405Glucanases
    • C12N9/2434Glucanases acting on beta-1,4-glucosidic bonds
    • C12N9/2445Beta-glucosidase (3.2.1.21)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P33/00Preparation of steroids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P33/00Preparation of steroids
    • C12P33/20Preparation of steroids containing heterocyclic rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12YENZYMES
    • C12Y302/00Hydrolases acting on glycosyl compounds, i.e. glycosylases (3.2)
    • C12Y302/01Glycosidases, i.e. enzymes hydrolysing O- and S-glycosyl compounds (3.2.1)
    • C12Y302/01021Beta-glucosidase (3.2.1.21)

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

本发明提供一种β‑葡萄糖苷酶及其制备方法和应用,属于基因工程技术及生物医药领域。该β‑葡萄糖苷酶选自如下1)或2)的蛋白质:1)序列如SEQ ID NO.1所示的氨基酸组成的蛋白质;2)将1)所示的蛋白质的氨基酸残基序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有糖苷酶活性的蛋白质。本发明提供的β‑葡萄糖苷酶具有良好的热稳定性和较宽的pH酶解范围,可用于生产稀有人参皂苷及其混合物,其具有较强的水解能力,可以将把人参皂苷转化成在人参等植物中微量存在的生物活性更高,更容易被人体高效吸收的稀有人参皂苷,能应用在食品及医药健康等多种领域。

Description

一种β-葡萄糖苷酶及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于基因工程技术及生物医药领域,具体涉及一种β-葡萄糖苷酶及其制备方法和应用。
背景技术
人参的主要活性成分为人参皂苷。人参皂苷是由糖和苷元相连而成的糖苷类化合物,属于三萜类皂苷。人参皂苷中含量最多的是原人参二醇型(Protopanaxdiol)皂苷和原人参三醇型(Protopanaxtriol)皂苷,原人参二醇型皂苷包括人参皂苷Rb1、Rb2、Rc、Rd、F2、Rg3、Rh2、人参皂苷化合物K(CK)等;原人参三醇型皂苷包括人参皂苷Re、Rg1、Rf、Rg2、Rh1等。其中人参皂苷Rb1、Rb2、Rc、Re、Rg1、Rd的含量较高,而人参皂苷Rg2、Rg3、Rh1、Rh2、CK等在天然人参中含量只有十万分之几或不存在,为稀有人参皂苷。许多药理研究表明,稀有人参皂苷药理效果更好、更容易吸收入血、生物利用度更高。因此,获得大量的稀有人参皂苷具有重要的社会价值,是众多科研人员研究的热点。传统的炮制方法可以提高这些稀有人参皂苷的含量,但其含量仍然非常低。因此,亟待开展新型绿色环保生产工艺的研究以提高这些稀有人参皂苷的转化率和中药材资源的利用效率,降低稀有人参皂苷的生产成本。
常用的水解皂苷的方法有酸水解法、碱水解法和生物转化法。但是它们的水解条件都十分剧烈,不易控制,而且由于在水解过程中能使皂苷元发生脱水、环合、双键位移、取代基位移、构型转化等变化,使水解的副产物增多,目标产物很难得到。更重要的是酸、碱水解法对环境造成很大程度上的危害,所以需要寻找新的转化技术和方法,即能更有效的将低活性、高含量的植物皂苷转化成高活性、天然含量低的单体皂苷,又能做到不给环境造成负担的转化技术和方法。生物转化尤其是酶的区域和立体选择性强、反应条件温和、操作简便、成本较低、公害少,且能完成一些化学合成难以进行的反应,克服了传统酸、碱水解方法的缺陷,又减少了污染物的产生,符合从末端治理向源头控制转化的新型现代生产模式,因而越来越受到重视。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有的水解皂苷的方法副产物多且对环境有害的问题,而提供一种β-葡萄糖苷酶及其制备方法和应用。
本发明首先提供一种β-葡萄糖苷酶,是如下1)或2)的蛋白质:
1)序列如SEQ ID NO.1所示的氨基酸组成的蛋白质;
2)将1)所示的蛋白质的氨基酸残基序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有糖苷酶活性的蛋白质。
本发明还提供一种编码上述β-葡萄糖苷酶DNA,核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。
本发明还提供含有上述β-葡萄糖苷酶DNA的重组载体。
本发明还提供由上述重组载体转化寄主细胞得到的重组菌。
本发明还提供一种β-葡萄糖苷酶的制备方法,该方法包括:
将SEQ ID NO.2所示的DNA片段***表达载体获得重组载体,将重组载体转化寄主细胞,培养转化体,从培养物中获得β-葡萄糖苷酶。
优选的是,所述的方法包括:
步骤一:以提取Thermotoga neapolitana DSM 4359的基因组DNA为模板,用具有SEQ ID NO.3所示的核苷酸序列的上游引物和具有SEQ ID NO.4所示的核苷酸序列的下游引物进行PCR扩增,得到SEQ ID NO.2所示的DNA分子;
步骤二:将步骤一获得的DNA分子用Nhe I和Ecor I进行双酶切,酶切产物与经相同酶切的表达载体用T4连接酶16℃连接过夜,得到重组载体;
步骤三:将步骤二获得的重组载体转化表达寄主菌感受态细胞,得到重组菌;
步骤四:将步骤三得到的重组菌和IPTG加入新鲜培养基中,30℃进行诱导发酵16h,离心收集菌体,破碎菌体后离心,得到β-葡萄糖苷酶。
本发明还提供上述β-葡萄糖苷酶在制备人参皂苷Rg2或含人参皂苷Rg2混合物中的应用。
本发明还提供上述β-葡萄糖苷酶在制备人参皂苷Rh1、含人参皂苷Rh1混合物、原人参三醇苷元单体或含原人参三醇苷元单体的混合物中的应用。
本发明还提供上述β-葡萄糖苷酶在制备人参皂苷Rg3、含人参皂苷Rg3混合物、原人参二醇苷元单体或含原人参二醇苷元单体的混合物中的应用。
优选的是,所述的β-葡萄糖苷酶在pH3-10,温度为40℃-100℃条件下反应。
本发明的有益效果
(1)本发明提供的β-葡萄糖苷酶具有良好的热稳定性和较宽的pH酶解范围;
(2)本发明提供的β-葡萄糖苷酶具有高效、专一、副产物少、产率高、产物易于纯化、成本低的优点。
(3)本发明提供的β-葡萄糖苷酶用于生产稀有人参皂苷及其混合物,其具有较强的水解能力,可以将把人参皂苷转化成在人参等植物中微量存在的生物活性更高,更容易被人体高效吸收的稀有人参皂苷,所述稀有人参皂苷的药理效果得到了认证,可以应用在医药健康等多种领域。
附图说明
图1为本发明β-葡萄糖苷酶最适反应温度的折线图;
图2为本发明β-葡萄糖苷酶最适反应pH的折线图;
图3为本发明β-葡萄糖苷酶水解人参皂苷Re的薄层图;
图4为本发明β-葡萄糖苷酶水解人参皂苷Rg1的薄层图;
图5为本发明β-葡萄糖苷酶水解人参皂苷Rc、Rd、Rb1、Rb2的薄层图。
具体实施方式
本发明首先提供一种β-葡萄糖苷酶,是如下1)或2)的蛋白质:
1)序列如SEQ ID NO.1所示的氨基酸组成的蛋白质;
2)将1)所示的蛋白质的氨基酸残基序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有糖苷酶活性的蛋白质。
上述一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有糖苷酶活性的蛋白质为不超过40个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加。
本发明还提供一种编码上述β-葡萄糖苷酶DNA,核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。
本发明还提供含有上述β-葡萄糖苷酶DNA的重组载体。
本发明还提供由上述重组载体转化寄主细胞得到的重组菌。
本发明还提供一种β-葡萄糖苷酶的制备方法,该方法包括:
将SEQ ID NO.2所示的DNA片段***表达载体获得重组载体,将重组载体转化寄主细胞,培养转化体,从培养物中获得β-葡萄糖苷酶。
按照本发明,所述的制备方法步骤如下:
步骤一:以提取Thermotoga neapolitana DSM 4359的基因组DNA为模板,用具有SEQ ID NO.3所示的核苷酸序列的上游引物和具有SEQ ID NO.4所示的核苷酸序列的下游引物进行PCR扩增,得到SEQ ID NO.2所示的DNA分子;所述的扩增条件优选为:先95℃预变性4min,然后95℃50s,55℃45s,72℃1min 30s,共30个循环,最后72℃延伸10min,回收上述PCR反应产物,进行琼脂糖凝胶电泳检测;
步骤二:将步骤一获得的DNA分子用Nhe I和Ecor I进行双酶切,酶切产物与经相同酶切的表达载体用T4连接酶16℃连接过夜,得到重组载体;所述的表达载体优选为pET28a载体;
步骤三:将步骤二获得的重组载体转化表达寄主菌感受态细胞,得到重组菌;所述的转化表达寄主菌为大肠杆菌表达菌株,优选为大肠杆菌Escherichia coli BL21(DE3)菌株;
步骤四:将步骤三得到的重组菌和IPTG加入新鲜培养基中,30℃进行诱导发酵16h,离心收集菌体,破碎菌体后离心,得到β-葡萄糖苷酶。
按照本发明,所述的重组菌在加入新鲜培养基前,优选将重组菌单菌落接种至含有50μg/mL卡那霉素的LB液体培养基中,37℃培养12h,收集发酵液,将发酵液按照1%(v/v)的接种量转接至100mL新鲜的LB液体培养基中,37℃培养至OD600达到0.6,再在培养基中加入无菌的IPTG进行诱导发酵;所述的IPTG在培养基中的终浓度优选为0.4mM。
按照本发明,所述的离心收集菌体,破碎菌体后离心的手段为本领域常规的技术,没有特殊限制,优选为:将发酵液离心10min收集菌体,将得到的大肠杆菌菌体用浓度为50mmol/L pH值为5.0的醋酸-醋酸钠缓冲溶液吹打悬浮,在冰水浴的条件下进行超声波细胞破碎(200W,工作3s暂停3s,工作100次),离心(15700g,4℃,30min)去除细胞碎片,收集上清液,即为β-葡萄糖苷酶液。
本发明还提供上述β-葡萄糖苷酶在制备人参皂苷Rg2或含人参皂苷Rg2混合物中的应用,所述的应用方法具体为:将本发明所述的β-葡萄糖苷酶在pH3-10,温度40℃-100℃条件下水解转化人参皂苷单体Re或含人参皂苷Re的混合物制备得到Rg2或含Rg2的混合物。
本发明还提供上述β-葡萄糖苷酶在制备人参皂苷Rh1、含人参皂苷Rh1混合物、原人参三醇苷元单体或含原人参三醇苷元单体的混合物中的应用。所述的应用方法具体为:将本发明所述的β-葡萄糖苷酶在pH3-10,温度40℃-100℃条件下水解转化人参皂苷单体Rg1或含人参皂苷Rg1的混合物制备得到人参皂苷Rh1、含人参皂苷Rh1混合物、原人参三醇苷元单体或含原人参三醇苷元单体的混合物。
本发明还提供上述β-葡萄糖苷酶在制备人参皂苷Rg3、含人参皂苷Rg3混合物、原人参二醇苷元单体或含原人参二醇苷元单体的混合物中的应用。所述的应用方法具体为:将本发明所述的β-葡萄糖苷酶在pH3-10,温度40℃-100℃条件下水解转化人参皂苷单体Rc、Rd、Rb1、Rb2单体及含人参皂苷Rc、Rd、Rb1、Rb2两种及两种以上的混合物制备得到人参皂苷Rg3、含人参皂苷Rg3混合物、原人参二醇苷元单体或含原人参二醇苷元单体的混合物。
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的描述,实施例中涉及到的各种反应原料和反应试剂均可通过商业渠道购买得到。
实施例1 β-葡萄糖苷酶的制备
提取Thermotoga neapolitana DSM 4359(来源为德国微生物菌种保藏中心,编号为4359)的基因组DNA并以其为模板,用P1和P2为引物,引物由上海生工生物工程技术服务有限公司合成,引物序列如下:
P1:
5’-CGCGGCAGCCATATGGCTAGCATGAAGATGGAAAAGGTGAATGA-3’
(forward),下划线表示Nhe I位点(P1核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示);
P2:
5’-TTGTCGACGGAGCTCGAATTCTCACGGTTTGAATCTTCTCTCCT3’
(reverse),下划线表示Ecor I位点(P2核苷酸序列如SEQ ID NO.4所示);
用SEQ ID NO.3所示核苷酸序列的上游引物和具有SEQ ID NO.4所示的核苷酸序列的下游引物进行PCR扩增,PCR扩增条件为:先95℃预变性4min,然后95℃50s,55℃45s,72℃1min 30s,共30个循环,最后72℃延伸10min,回收上述PCR反应产物,进行琼脂糖凝胶电泳检测,结果获得约2170bp大小的片段DNA,其核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示;
将上述获得的PCR产物用Nhe I和Ecor I双酶切,酶切产物与经相同酶切的pET28a载体用T4连接酶16℃连接过夜,得到重组载体;
将上述重组载体转化大肠杆菌Escherichia coli BL21(DE3)感受态细胞,获得重组菌;
将上述获得的Thermotoga neapolitana DSM 4359β-葡萄糖苷酶重组菌单菌落接种至含有50μg/mL卡那霉素的LB液体培养基中,37℃培养12h,收集发酵液,将发酵液按照1%(v/v)的接种量转接至100mL新鲜的LB液体培养基中,37℃培养至OD600达到0.6,再在培养基中加入无菌的IPTG,使IPTG在培养基中的终浓度为0.4mM,在30℃进行诱导发酵16h。将发酵液4000g离心10min收集菌体。将得到的大肠杆菌菌体用浓度为50mmol/L pH值为5.0的醋酸-醋酸钠缓冲溶液吹打悬浮,在冰水浴的条件下进行超声波细胞破碎(200W,工作3s暂停3s,工作100次),离心(15700g,4℃,30min)去除细胞碎片,收集上清液,即为β-葡萄糖苷酶液。
实施例2 β-葡萄糖苷酶酶学性质测定
酶活定义为:1min内催化产生1μmol对硝基苯酚(pNP)所需的酶量。
1、β-葡萄糖苷酶的最适反应温度的测定
分别测定pH 5.0,40-100℃温度条件的稀释酶液的酶活力,每个温度设三个平行,以酶活力最高者定为100%,以相对酶活力对温度作图。结果如图1所示。
从图1可以看出,本发明所述的β-葡萄糖苷酶的最适反应温度为85℃。
2、β-葡萄糖苷酶的最适反应pH的测定
分别取不同pH的50mM的缓冲液(pH范围3.0-10.0)配置成5mM的pNPG溶液,加入25μL稀释酶液,设置三个平行,测定85℃下各pH值条件下的酶活。以酶活力最高者定义为100%,以相对酶活力对pH作图。结果如图2所示。
从图2可以看出,本发明所述的β-葡萄糖苷酶最适反应的pH为5.0。
实施例3 β-葡萄糖苷酶水解转化人参皂苷单体Re制备得到Rg2
将200μL上述得到的酶液加入200μL人参皂苷Re,使Re终浓度2mg/mL进行反应,反应在pH值为5.0的条件下进行,85℃反应15-60min。
反应后真空干燥样品并用甲醇重新溶解,进行薄层色谱检测。图3为本发明β-葡萄糖苷酶水解人参皂苷Re的薄层图(薄层条件:展开剂为三氯甲烷:甲醇:水=65:35:10,展开后65℃烘干,喷显色剂,显色剂为10%硫酸-乙醇,低温吹干显色剂后于110℃烘至显色,以下实施例均为此条件),从图中可以看出,人参皂苷Re在40min就几乎被全部转化为Rg2,随着反应时间的延长,人参皂苷Re被水解转化为人参皂苷Rg2,转化率为99%。
实施例4 β-葡萄糖苷酶水解转化人参皂苷单体Rg1制备得到人参皂苷Rh1或原人参三醇苷元单体
将200μL上述得到的酶液加入200μL人参皂苷Rg1,使Rg1终浓度2mg/mL进行反应,反应在pH值为5.0的条件下进行,85℃反应25min-8h。
反应后真空干燥样品并用甲醇重新溶解,进行薄层色谱检测。图4为本发明β-葡萄糖苷酶水解人参皂苷Rg1的薄层图,从图中可以看出,人参皂苷Rg1在25min就几乎被全部转化为Rh1,同时有少量原人参三醇苷元(PPT)产生,随着反应时间的延长,到8h时,Rh1又全部转化为PPT,转化率为99%。
实施例5 β-葡萄糖苷酶水解转化人参皂苷单体Rc、Rd、Rb1、Rb2单体制备得到人参皂苷Rg3或原人参二醇苷元单体
将200μL上述得到的酶液加入200μL人参皂苷Rc、Rd、Rb1、Rb2,使Rc、Rd、Rb1、Rb2终浓度2mg/mL进行反应,反应在pH值为5.0的条件下进行,85℃反应5-10h。
反应后真空干燥样品并用甲醇重新溶解,进行薄层色谱检测。图5为本发明β-葡萄糖苷酶水解人参皂苷Rc、Rd、Rb1、Rb2的薄层图,从图中可以看出,人参皂苷在酶的作用下转化为Rg3和原人参二醇苷元(PPD),并且随着时间的延长产物增加。
实施例6 β-葡萄糖苷酶水解转化人参皂苷混合物制备得到人参皂苷Rg2、Rh1及原人参三醇苷元混合物
将1mL上述得到的酶液加入1mL三醇组人参皂苷(三醇组人参茎叶皂苷或三醇组三七皂苷),使皂苷终浓度5mg/mL进行反应,反应在pH值为5.0的条件下进行,85℃反应6h。
实施例7 β-葡萄糖苷酶水解转化人参皂苷混合物制备得到人参皂苷Rg3及原人参二醇苷元混合物
将1mL上述得到的酶液加入1mL二醇组人参皂苷(二醇组人参茎叶皂苷或二醇组三七皂苷),使皂苷终浓度5mg/mL进行反应,反应在pH值为5.0的条件下进行,85℃反应6h。
SEQUENCE LISTING
<110> 吉林农业大学
<120> 一种β-葡萄糖苷酶及其制备方法和应用
<160> 4
<210> 1
<211> 723
<212> PRT
<213> 人工序列
<400> 1
Met Lys Met Glu Lys Val Asn Glu Ile Leu Ser Gln Leu Thr Leu Glu
1 5 10 15
Glu Lys Val Lys Leu Val Val Gly Val Gly Leu Pro Gly Leu Phe Gly
20 25 30
Asn Pro His Ser Arg Val Ala Gly Ala Ala Gly Glu Thr His Pro Val
35 40 45
Pro Arg Val Gly Leu Pro Ala Phe Val Leu Ala Asp Gly Pro Ala Gly
50 55 60
Leu Arg Ile Asn Pro Thr Arg Glu Asn Asp Glu Asn Thr Tyr Tyr Thr
65 70 75 80
Thr Ala Phe Pro Val Glu Ile Met Leu Ala Ser Thr Trp Asn Arg Glu
85 90 95
Leu Leu Glu Glu Val Gly Lys Ala Met Gly Glu Glu Val Arg Glu Tyr
100 105 110
Gly Val Asp Val Leu Leu Ala Pro Ala Met Asn Ile His Arg Asn Pro
115 120 125
Leu Cys Gly Arg Asn Phe Glu Tyr Tyr Ser Glu Asp Pro Val Leu Ser
130 135 140
Gly Glu Met Ala Ser Ser Phe Val Lys Gly Val Gln Ser Gln Gly Val
145 150 155 160
Gly Ala Cys Ile Lys His Phe Val Ala Asn Asn Gln Glu Thr Asn Arg
165 170 175
Met Val Val Asp Thr Ile Val Ser Glu Arg Ala Leu Arg Glu Ile Tyr
180 185 190
Leu Arg Gly Phe Glu Ile Ala Val Lys Lys Ser Lys Pro Trp Ser Val
195 200 205
Met Ser Ala Tyr Asn Lys Leu Asn Gly Lys Tyr Cys Ser Gln Asn Glu
210 215 220
Trp Leu Leu Lys Lys Val Leu Arg Glu Glu Trp Gly Phe Glu Gly Phe
225 230 235 240
Val Met Ser Asp Trp Tyr Ala Gly Asp Asn Pro Val Glu Gln Leu Lys
245 250 255
Ala Gly Asn Asp Leu Ile Met Pro Gly Lys Ala Tyr Gln Val Asn Thr
260 265 270
Glu Arg Arg Asp Glu Ile Glu Glu Ile Met Glu Ala Leu Lys Glu Gly
275 280 285
Lys Leu Ser Glu Glu Val Leu Asp Glu Cys Val Arg Asn Ile Leu Lys
290 295 300
Val Leu Val Asn Ala Pro Ser Phe Lys Asn Tyr Arg Tyr Ser Asn Lys
305 310 315 320
Pro Asp Leu Glu Lys His Ala Lys Val Ala Tyr Glu Ala Gly Ala Glu
325 330 335
Gly Val Val Leu Leu Arg Asn Glu Glu Ala Leu Pro Leu Ser Glu Asn
340 345 350
Ser Lys Ile Ala Leu Phe Gly Thr Gly Gln Ile Glu Thr Ile Lys Gly
355 360 365
Gly Thr Gly Ser Gly Asp Thr His Pro Arg Tyr Ala Ile Ser Ile Leu
370 375 380
Glu Gly Ile Lys Glu Arg Gly Leu Asn Phe Asp Glu Glu Leu Ala Lys
385 390 395 400
Thr Tyr Glu Asp Tyr Ile Lys Lys Met Arg Glu Thr Glu Glu Tyr Lys
405 410 415
Pro Arg Arg Asp Ser Trp Gly Thr Ile Ile Lys Pro Lys Leu Pro Glu
420 425 430
Asn Phe Leu Ser Glu Lys Glu Ile His Lys Leu Ala Lys Lys Asn Asp
435 440 445
Val Ala Val Ile Val Ile Ser Arg Ile Ser Gly Glu Gly Tyr Asp Arg
450 455 460
Lys Pro Val Lys Gly Asp Phe Tyr Leu Ser Asp Asp Glu Thr Asp Leu
465 470 475 480
Ile Lys Thr Val Ser Arg Glu Phe His Glu Gln Gly Lys Lys Val Ile
485 490 495
Val Leu Leu Asn Ile Gly Ser Pro Val Glu Val Val Ser Trp Arg Asp
500 505 510
Leu Val Asp Gly Ile Leu Leu Val Trp Gln Ala Gly Gln Glu Thr Gly
515 520 525
Arg Ile Val Ala Asp Val Leu Thr Gly Arg Ile Asn Pro Ser Gly Lys
530 535 540
Leu Pro Thr Thr Phe Pro Arg Asp Tyr Ser Asp Val Pro Ser Trp Thr
545 550 555 560
Phe Pro Gly Glu Pro Lys Asp Asn Pro Gln Lys Val Val Tyr Glu Glu
565 570 575
Asp Ile Tyr Val Gly Tyr Arg Tyr Tyr Asp Thr Phe Gly Val Glu Pro
580 585 590
Ala Tyr Glu Phe Gly Tyr Gly Leu Ser Tyr Thr Thr Phe Glu Tyr Ser
595 600 605
Asp Leu Asn Val Ser Phe Asp Gly Glu Thr Leu Arg Val Gln Tyr Arg
610 615 620
Ile Glu Asn Thr Gly Gly Arg Ala Gly Lys Glu Val Ser Gln Val Tyr
625 630 635 640
Ile Lys Ala Pro Lys Gly Lys Ile Asp Lys Pro Phe Gln Glu Leu Lys
645 650 655
Ala Phe His Lys Thr Arg Leu Leu Asn Pro Gly Glu Ser Glu Glu Val
660 665 670
Val Leu Glu Ile Pro Val Arg Asp Leu Ala Ser Phe Asn Gly Glu Glu
675 680 685
Trp Val Val Glu Ala Gly Glu Tyr Glu Val Arg Val Gly Ala Ser Ser
690 695 700
Arg Asn Ile Lys Leu Lys Gly Thr Phe Ser Val Gly Glu Glu Arg Arg
705 710 715 720
Phe Lys Pro
<210> 2
<211> 2172
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 2
atgaagatgg aaaaggtgaa tgaaatcctg tctcaactca ctctggaaga aaaagtgaaa 60
cttgtagtgg gggtaggact tccggggttg tttggaaatc cccattcccg ggtggcgggt 120
gccgctggag agacgcatcc tgtcccaaga gtgggtcttc ctgctttcgt tctggcggat 180
ggcccagcag gacttagaat aaatcctacg agagaaaacg atgagaacac ctattacacc 240
accgcttttc ctgttgagat catgcttgct tccacctgga acagagagct cctcgaagaa 300
gtgggaaagg caatgggtga agaggtgaga gagtacggtg tggatgtgct ccttgctcct 360
gcgatgaaca tacacagaaa tccactttgt ggaagaaact ttgaatacta ctcggaagat 420
cctgtcctct ccggtgagat ggcctcttcc tttgtgaagg gagtccagtc acagggagtt 480
ggtgcgtgta taaagcactt cgtggcgaac aaccaggaga cgaacagaat ggtcgtggac 540
acgatcgtgt ccgaacgtgc tctcagagag atatatctca ggggattcga gatcgctgtg 600
aagaaatcaa aaccgtggag cgtgatgagt gcttacaaca aactcaatgg gaagtactgc 660
tcgcagaacg agtggctcct gaagaaggtt ctcagggaag aatggggttt cgaaggtttc 720
gttatgagcg actggtacgc tggagacaat ccggtagaac agctcaaagc aggtaacgat 780
ctcatcatgc ctggaaaggc ctaccaggtg aacacagaac gaagagacga aatagaagag 840
atcatggagg ccctgaaaga aggaaaactc agcgaagaag ttctcgatga atgtgtaaga 900
aacatcttga aagtccttgt gaacgcacct tctttcaaaa actacagata ctccaacaaa 960
cccgatcttg agaagcacgc aaaggttgct tatgaagcag gagcagaagg tgttgtcctt 1020
ttgaggaacg aagaggctct tcctctttct gaaaactcga aaatagccct ctttggaacg 1080
ggccagatcg aaacgataaa aggtggaaca ggaagcggcg acacccatcc aaggtacgct 1140
atttccatcc ttgaggggat aaaagaaagg ggtctgaatt tcgacgaaga actcgcaaaa 1200
acctacgaag actacatcaa gaagatgaga gaaacagaag agtacaaacc aagaagggat 1260
tcctggggaa cgatcataaa accaaaactt ccagaaaact tcctttcgga gaaggaaata 1320
cacaaactgg cgaaaaagaa cgacgtggcg gtcatcgtga tcagcaggat ttccggagaa 1380
ggctatgaca gaaagccggt gaagggagac ttttaccttt ctgacgatga gactgatctc 1440
ataaagactg tctccagaga gttccatgaa cagggcaaga aagtgatcgt tcttctcaac 1500
ataggaagtc ctgttgaggt tgttagctgg agagatctgg tggatgggat tctccttgtg 1560
tggcaggcag ggcaggaaac cggcaggatc gttgccgatg ttctcactgg aaggatcaat 1620
ccatctggaa aacttccaac cacctttccg agagactact ctgatgtacc ctcctggacc 1680
tttcctggag agccaaagga caatccacag aaggtggtct acgaagagga catctacgtg 1740
ggatacaggt actacgacac cttcggtgtg gagccggcgt acgagttcgg atacggcctt 1800
tcttacacga cctttgagta cagtgacctg aacgtttcgt tcgacggtga aacactcaga 1860
gttcagtaca gaatagaaaa cacgggcggt cgtgcaggaa aggaagtctc gcaggtttac 1920
atcaaggcac cgaaaggaaa aatcgacaaa cccttccagg aactcaaggc gtttcacaaa 1980
accagacttt tgaatcctgg agagtctgaa gaagtggtgc ttgagatacc tgtcagagat 2040
cttgcaagtt tcaacggtga agaatgggtt gtcgaagcgg gtgaatacga agtaagggtt 2100
ggtgcgtctt cgaggaacat aaaacttaaa ggaacgtttt ccgtcggtga ggagagaaga 2160
ttcaaaccgt ga 2172
<210> 3
<211> 44
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 3
cgcggcagcc atatggctag catgaagatg gaaaaggtga atga
<210> 4
<211> 44
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 4
ttgtcgacgg agctcgaatt ctcacggttt gaatcttctc tcct

Claims (10)

1.一种β-葡萄糖苷酶,其特征在于,是如下1)或2)的蛋白质:
1)序列如SEQ ID NO.1所示的氨基酸组成的蛋白质;
2)将1)所示的蛋白质的氨基酸残基序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有糖苷酶活性的蛋白质。
2.编码权利要求1所述的β-葡萄糖苷酶DNA,核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。
3.含有权利要求2所述的β-葡萄糖苷酶DNA的重组载体。
4.权利要求3所述的重组载体转化寄主细胞得到的重组菌。
5.根据权利要求1所述的一种β-葡萄糖苷酶的制备方法,其特征在于,该方法包括:
将SEQ ID NO.2所示的DNA片段***表达载体获得重组载体,将重组载体转化寄主细胞,培养转化体,从培养物中获得β-葡萄糖苷酶。
6.根据权利要求5所述的一种β-葡萄糖苷酶的制备方法,其特征在于,所述的方法包括:
步骤一:以提取Thermotoga neapolitana DSM 4359的基因组DNA为模板,用具有SEQID NO.3所示的核苷酸序列的上游引物和具有SEQ ID NO.4所示的核苷酸序列的下游引物进行PCR扩增,得到SEQ ID NO.2所示的DNA分子;
步骤二:将步骤一获得的DNA分子用Nhe I和Ecor I进行双酶切,酶切产物与经相同酶切的表达载体用T4连接酶16℃连接过夜,得到重组载体;
步骤三:将步骤二获得的重组载体转化表达寄主菌感受态细胞,得到重组菌;
步骤四:将步骤三得到的重组菌和IPTG加入新鲜培养基中,30℃进行诱导发酵16h,离心收集菌体,破碎菌体后离心,得到β-葡萄糖苷酶。
7.权利要求1所述的β-葡萄糖苷酶在制备人参皂苷Rg2或含人参皂苷Rg2混合物中的应用。
8.权利要求1所述的β-葡萄糖苷酶在制备人参皂苷Rh1、含人参皂苷Rh1混合物、原人参三醇苷元单体或含原人参三醇苷元单体的混合物中的应用。
9.权利要求1所述的β-葡萄糖苷酶在制备人参皂苷Rg3、含人参皂苷Rg3混合物、原人参二醇苷元单体或含原人参二醇苷元单体的混合物中的应用。
10.根据权利要求7-9任何一项所述的应用,其特征在于,所述的β-葡萄糖苷酶在pH3-10,温度为40℃-100℃条件下反应。
CN201710581264.4A 2017-07-17 2017-07-17 一种β-葡萄糖苷酶及其制备方法和应用 Active CN107384895B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710581264.4A CN107384895B (zh) 2017-07-17 2017-07-17 一种β-葡萄糖苷酶及其制备方法和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710581264.4A CN107384895B (zh) 2017-07-17 2017-07-17 一种β-葡萄糖苷酶及其制备方法和应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107384895A true CN107384895A (zh) 2017-11-24
CN107384895B CN107384895B (zh) 2018-06-26

Family

ID=60340190

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710581264.4A Active CN107384895B (zh) 2017-07-17 2017-07-17 一种β-葡萄糖苷酶及其制备方法和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107384895B (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109182439A (zh) * 2018-09-15 2019-01-11 东北林业大学 人参稀有皂苷Rg3的生物转化方法
CN110106158A (zh) * 2019-04-25 2019-08-09 云南大学 一种酶及其编码基因和它们的应用以及制备人参皂苷Rd的方法
CN110791490A (zh) * 2019-11-15 2020-02-14 东北师范大学 一种重组β-葡萄糖苷酶CB-3B及其在生产人参皂苷Rg3中的应用
CN111394375A (zh) * 2020-04-27 2020-07-10 广西大学 一种编码β-葡萄糖苷酶的基因mg163及其应用
CN112359033A (zh) * 2020-11-17 2021-02-12 吉林大学 一种几丁质结合域及其应用

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090069732A (ko) * 2007-12-26 2009-07-01 부산대학교 산학협력단 알부틴 베타유도체를 포함하는 피부미백용 조성물
CN106900856A (zh) * 2017-03-07 2017-06-30 吉林大学 一种绿色的桔梗人参发酵酸奶及其生产方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090069732A (ko) * 2007-12-26 2009-07-01 부산대학교 산학협력단 알부틴 베타유도체를 포함하는 피부미백용 조성물
CN106900856A (zh) * 2017-03-07 2017-06-30 吉林大学 一种绿色的桔梗人参发酵酸奶及其生产方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
GENBANK:CP000916.1: "Thermotoga neapolitana DSM 4359,complete genome", 《NCBI》 *
JU-WAN SON等: "Ginsenoside Rd production from the major ginsenoside Rb1 by b-glucosidase from Thermus caldophilus", 《BIOTECHNOL LETT》 *
成乐琴等: "微生物酶催化制备人参皂苷"20(S)-Rg2,20(S)-RH1和20(S)-PPT", 《高等学校化学学报》 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109182439A (zh) * 2018-09-15 2019-01-11 东北林业大学 人参稀有皂苷Rg3的生物转化方法
CN109182439B (zh) * 2018-09-15 2021-11-09 东北林业大学 人参稀有皂苷Rg3的生物转化方法
CN110106158A (zh) * 2019-04-25 2019-08-09 云南大学 一种酶及其编码基因和它们的应用以及制备人参皂苷Rd的方法
CN110791490A (zh) * 2019-11-15 2020-02-14 东北师范大学 一种重组β-葡萄糖苷酶CB-3B及其在生产人参皂苷Rg3中的应用
CN110791490B (zh) * 2019-11-15 2021-03-30 东北师范大学 一种重组β-葡萄糖苷酶CB-3B及其在生产人参皂苷Rg3中的应用
CN111394375A (zh) * 2020-04-27 2020-07-10 广西大学 一种编码β-葡萄糖苷酶的基因mg163及其应用
CN112359033A (zh) * 2020-11-17 2021-02-12 吉林大学 一种几丁质结合域及其应用
CN112359033B (zh) * 2020-11-17 2023-06-16 吉林大学 一种几丁质结合域及其应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN107384895B (zh) 2018-06-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107384895B (zh) 一种β-葡萄糖苷酶及其制备方法和应用
CN104611313B (zh) 一种β‑葡萄糖苷酶及其制备方法与应用
CN107058446A (zh) 一组糖基转移酶及其应用
CN104328098B (zh) 一种β-葡萄糖苷酶及其制备方法与应用
CN104312996B (zh) α‑L‑鼠李糖苷酶Rha1及其表达基因和应用
CN105821020A (zh) 一种β-甘露聚糖酶mRmMan5A及其编码基因与应用
CN107828806A (zh) 一种新型耐葡萄糖的β‑葡萄糖苷酶基因及其应用
Yan et al. Purification and properties of a novel ${\beta} $-glucosidase, hydrolyzing ginsenoside Rb1 to CK, from Paecilomyces Bainier
CN109182414B (zh) 一种生产新琼二糖的方法
CN104388411A (zh) 一种琼胶酶及其基因和应用
CN107384896B (zh) 一种制备稀有人参皂苷的酶组合物及其应用
CN107746835A (zh) 一种糖基转移酶及其克隆表达方法与应用
CN102676561B (zh) 一种表达角蛋白酶的重组菌及其发酵方法
Zhou et al. Discovery and characterization of a novel α-L-fucosidase from the marine-derived Flavobacterium algicola and its application in 2′-fucosyllactose production
CN107267478A (zh) 一种淀粉蔗糖酶及其用于转化生产α‑熊果苷的方法
CN105695553A (zh) 一种酶法制备稀有人参皂苷20(S)-Rg3的方法
CN108064309B (zh) 一种酶催化合成人参皂苷Rh2的方法
CN109182439A (zh) 人参稀有皂苷Rg3的生物转化方法
CN104651336B (zh) α‑L‑***呋喃糖苷酶及其在制备人参皂苷Rd中的应用
CN108018216A (zh) 提高柠檬酸发酵中糖利用率和柠檬酸产量的方法及应用
CN107603967A (zh) 一种壳聚糖酶csn4及其编码基因和应用
KR102407724B1 (ko) 진세노사이드 생물전환 효소
CN109022406A (zh) 一种具有冷适应特性的褐藻胶裂解酶AlgA1及其应用
CN109022397A (zh) 一种降解主产物为新琼二糖的内切型β-琼胶酶及其应用
CN102174548B (zh) 一种深海适冷耐盐胶原蛋白酶及其编码基因myr02与应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant