CN113106082A

CN113106082A - 动物粪便宏基因组来源的丙氨酸消旋酶及其制备和应用

Info

Publication number: CN113106082A
Application number: CN202110584174.7A
Authority: CN
Inventors: 许波; 杨金茹; 黄遵锡; 韩楠玉
Original assignee: Yunnan Normal University
Current assignee: Yunnan Normal University
Priority date: 2021-05-27
Filing date: 2021-05-27
Publication date: 2021-07-13
Anticipated expiration: 2041-05-27
Also published as: CN113106082B

Abstract

本发明公开了一种动物粪便宏基因组来源的丙氨酸消旋酶及其制备和应用，氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示，其经pH 9.0～12.0的缓冲液处理1h后，剩余酶活90％以上；在30℃、37℃、40℃、45℃条件下耐受1h，其仍保持90％酶活；最适辅因子浓度为10μmol/L，在不添加外源辅因子的条件下，反应10min仍然维持77％的相对活性。在pH＝12.0，40℃NaCl条件下，酶的K_m和V_max分别为14.81mmol/L和89.06μmol/L/min，兼有热稳定性和耐碱性，在不添加外源辅因子下仍有较高活性，在酶法合成D‑氨基酸及新型抗菌药物筛选的靶标方面具有潜在的应用价值。

Description

动物粪便宏基因组来源的丙氨酸消旋酶及其制备和应用

技术领域

本发明涉及一种丙氨酸消旋酶，具体涉及一种动物粪便宏基因组来源的丙氨酸消旋酶及其制备和应用。

背景技术

丙氨酸消旋酶(Alanine racemase，ALR，EC5.1.1.1)是一种以磷酸吡哆醛(PLP)为辅因子，催化L-和D-丙氨酸相互转化的酶类，主要存在于原核及部分真核生物中，与细菌引起的疾病密切相关。研究表明，许多致病菌中均存在ALR，如结核分枝杆菌(Mycobacteriumtuberculosis)、变异链球菌(Streptococcus mutans)、假单胞杆菌(Bacilluspseudofirmus)等。ALR的活性决定了细菌中D-丙氨酸的量，即控制了细菌细胞壁的合成，进而影响致病菌的存活，因此ALR已成为新型抗菌药物筛选的重要靶标。

此外，ALR还是生物酶法合成D-氨基酸的关键酶之一，其消旋产物D-氨基酸作为甜味剂、保湿剂和药物合成中间体，在医药、食品、化妆品等领域具有广泛应用。研究发现，利用多酶偶联反应生产D-氨基酸效率高、选择性好，且能弥补化学拆分法成本较高、有机溶剂对环境造成污染的局限和不足。

然而，近年来ALR在上述领域却并未取得较大成果。一方面，目前发现的许多抑制剂如O-氨基甲酰基-D-丝氨酸、D-环丝氨酸、β，β-三氟丙氨酸等均为丙氨酸的结构类似物，通过与酶的辅因子PLP相互作用而干扰酶的催化过程，缺乏靶特异性，使其他无关的PLP依赖酶失活，导致细胞毒性，因此在临床应用上受到很大限制。另一方面，微生物酶蛋白催化活性低和稳定性差等因素，限制了生物酶法合成D-氨基酸的规模化推广和应用。因此，从不同环境微生物中获得更多ALR，对于ALR抑制剂的筛选及酶法合成D-氨基酸都具有重要意义。

目前，对丙氨酸消旋酶的研究主要是从环境样品中直接筛选产丙氨酸消旋酶的菌株，再提取单菌株基因组DNA，设计兼并引物克隆丙氨酸消旋酶基因，但是环境中绝大多数微生物是不可培养微生物，因此通过传统分离培养的方法筛选新型ALR大大限制了筛选的广泛性、有效性以及安全性。

发明内容

本发明的目的是提供一种动物粪便宏基因组来源的丙氨酸消旋酶及其制备和应用，该丙氨酸消旋酶利用宏基因组学技术获得，具有良好的热稳定性和耐碱性，在酶法合成D-氨基酸及新型抗菌药物筛选的靶标等方面具有潜在的应用价值。

为了达到上述目的，本发明提供了一种动物粪便宏基因组来源的丙氨酸消旋酶，该丙氨酸消旋酶的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。

本发明的另一目的是提供所述的丙氨酸消旋酶的编码基因，该丙氨酸消旋酶的编码基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

本发明的另一目的是提供一种包含所述的编码基因的重组载体。

优选地，采用的载体为质粒pEASY-E2。

本发明的另一目的是提供一种包含所述的编码基因的重组菌。

优选地，采用的菌为大肠杆菌BL21(DE3)。

本发明的另一目的是提供所述的丙氨酸消旋酶的制备方法，该方法包含：

将含有所述的丙氨酸消旋酶的编码基因的重组表达载体转化至宿主细胞得到重组菌株，培养重组菌株，诱导重组丙氨酸消旋酶表达；回收并纯化所表达的丙氨酸消旋酶，得到所述的丙氨酸消旋酶。

优选地，采用的载体为质粒pEASY-E2；采用的菌为大肠杆菌BL21(DE3)。

优选地，所述的丙氨酸消旋酶的编码基因是以宏基因组DNA为模板并以核苷酸序列如SEQ ID NO.3和SEQ ID NO.4所示的引物进行PCR扩增的。

本发明的另一目的是提供所述的丙氨酸消旋酶在制备D-丙氨酸或在抗菌药物靶标中的应用。

本发明的动物粪便宏基因组来源的丙氨酸消旋酶及其制备和应用，具有以下优点：

本发明利用宏基因组学技术直接从西黑冠长臂猿粪便微生物宏基因组中筛选ALR基因，设计引物扩增ALR基因片段，并在大肠杆菌中异源表达。宏基因组学避开了微生物分离培养的问题，直接对环境样品中所有微生物进行测序，极大地扩展了微生物资源的利用空间。

本发明的丙氨酸消旋酶的最适pH为12.0；经pH 9.0～12.0的缓冲液处理1h后，剩余酶活90％以上；最适温度为40℃；在30℃、37℃、40℃、45℃条件下耐受1h，其仍保持90％酶活；其最适PLP浓度为10μmol/L，在不添加外源PLP的条件下反应10min能发挥77％的相对酶活；在pH＝12.0，温度40℃NaCl条件下，该酶的K_m和V_max分别为14.81mmol/L和89.06μmol/L/min；Hg²⁺、Ag⁺、Zn²⁺、Ni²⁺、Fe²⁺、Pb²⁺、Mg²⁺、Mn²⁺和SDS几乎或完全抑制重组酶的活性，Fe³⁺、Cu²⁺对重组酶有激活作用，可将其活性提高0.5-2.6倍。该酶活性随着NaCl浓度的提高而降低，在NaCl浓度为2～4M时，相对酶活低于10％，在0.5～5M NaCl中处理1h后酶活性受到完全抑制。以上性质表明，本发明制备的丙氨酸消旋酶兼有热稳定性和耐碱性，在酶法合成D-氨基酸及新型抗菌药物筛选的靶标等方面具有潜在的应用价值。

附图说明

图1为本发明实验例2提供的在大肠杆菌中表达的重组丙氨酸消旋酶NC ALR 1的SDS-PAGE分析。

图2为本发明实验例3中重组丙氨酸消旋酶的最适pH。

图3为本发明实验例3中重组丙氨酸消旋酶的pH稳定性。

图4为本发明实验例3中重组丙氨酸消旋酶的最适温度。

图5为本发明实验例3中重组丙氨酸消旋酶的温度稳定性。

图6为本发明实验例3中重组丙氨酸消旋酶辅因子的影响。

图7为本发明实验例3中重组丙氨酸消旋酶NaCl的影响。

图8为本发明实验例3中重组丙氨酸消旋酶NaCl的耐受性。

图9为本发明实验例3中重组丙氨酸消旋酶对8种L-氨基酸的催化能力。

注：图1中，M：低分子量蛋白质Marker；1：仅含有pEASY-E2载体的大肠杆菌诱导后的初酶；2：未纯化的重组丙氨酸消旋酶；3：纯化的重组丙氨酸消旋酶。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

试验材料和试剂

1、样品、菌株及载体：西黑冠长臂猿粪便微生物宏基因组DNA、表达载体pEASY-E2；BL21(DE3)购自北京擎科新业生物技术有限公司。

2、基因工程操作酶类、试剂盒及其它生化试剂：限制性内切酶、DNA聚合酶、连接酶购自TaKaRa公司，质粒提取试剂盒、胶回收纯化试剂盒为美国Omega公司；其他试剂均为分析纯。

3、LB培养基：Peptone 10g、Yeast extract 5g、NaCl 10g，加蒸馏水至1000mL，pH自然(约为7)。固体培养基在以上基础上加2.0％(w/v)琼脂。

说明：以下实验例中未作具体说明的分子生物学实验方法，均参照《分子克隆实验指南》(第三版)J.萨姆布鲁克一书中所列的具体方法进行，或者按照试剂盒和产品说明书进行。

实验例1丙氨酸消旋酶基因NC Alr1的获得

(1)长臂猿粪便微生物宏基因组丙氨酸消旋酶基因的筛选

从已构建长臂猿粪便微生物文库中根据基因预测、功能注释和分泌蛋白预测分析结果，筛选注释结果为丙氨酸消旋酶的基因，从而得到丙氨酸消旋酶基因NC Alr1，该基因序列如SEQ ID NO.1所示。

(2)丙氨酸消旋酶基因NC Alr1的克隆

以NC Alr 1-F₁：5'-TAAGAAGGAGATATACATATGGAATTGATGGATTCAACATTAAAGCGG-3'(SEQ ID NO.3)和NC Alr 1-R₁：5'-GTGGTGGTGGTG GTGCTCGAGCCCCCTTAAAAGAAGCTC-3'(SEQID NO.4)为引物对，用西黑冠长臂猿粪便微生物宏基因组DNA为模板进行PCR扩增。

PCR反应体系(20.0μL)：宏基因组文库DNA 0.5μL，PrimeSTAR Max10μL，NCAlr1-F₁0.5μL，NCAlr 1-R₁0.5μL，ddH₂O补足20.0μL。

PCR反应参数为：98℃，10s；55℃，15s；72℃，1min，30s；30个循环；72℃，10min；4℃，10min。

PCR结果得到目的基因NCAlr 1。

实验例2丙氨酸消旋酶NC ALR1的制备

将实施例1制备的丙氨酸消旋酶基因NCAlr1与质粒pEASY-E2连接得到重组表达载体pEASY-E2-NCAlr1，然后转化大肠杆菌BL21(DE3)获得重组大肠杆菌菌株BL21(DE3)/NCAlr1。取含有重组表达载体pEasy-E2-NCAlr1的大肠杆菌菌株BL21(DE3)/NC Alr1，以0.1％的接种量接种于LB(含100μg/mLAmp)培养液中，37℃，180rpm过夜培养。然后将此活化的菌液以1％接种量接种到新鲜的LB(含100μg/mLAmp)培养液中，37℃，180rpm培养约5～6h(OD₆₀₀达到0.8～1.0)后，加入终浓度0.7mmol/L的IPTG诱导，于16℃、180rpm培养约16h。5000rpm离心10min，收集菌体。用适量的pH＝7.0的Tris-HCl缓冲液悬浮菌体后，于冰浴条件下超声波破碎菌体。以上胞内浓缩的初酶液经12,000rpm，4℃离心10min后，吸取上清并用Nickel-NTA Agarose纯化目的蛋白，得到丙氨酸消旋酶NCALR 1。

对所述纯化目的蛋白进行SDS-PAGE分析，结果参见图1，图1是本发明实施例提供的在大肠杆菌中表达的重组丙氨酸消旋酶的SDS-PAGE分析，其中，M：蛋白质Marker；1：仅含有pEASY-E2载体的大肠杆菌诱导后的初酶；2：未纯化的重组丙氨酸消旋酶3：纯化的重组丙氨酸消旋酶。由图1可知，重组丙氨酸消旋酶在大肠杆菌中得到了表达，经Nickel-NTAAgarose纯化后为单一条带。

实验例3丙氨酸消旋酶NC ALR 1的性质测定

酶活性测定方法参照Soda K(Microdetermination ofD-amino acids and D-amino acid oxidase activity with 3,methyl-2-benzothiazolone hydrazonehydrochloride,1968)和Lida F et al.(Electrochemical Study of Iodide in thePresence of Phenol and o-Cresol:Application to the Catalytic Determination ofPhenol and o-Cresol,2004)：采用消旋反应和氧化反应两步法测定ALR的活性。

消旋反应：200μL反应体系中含有20mmol/L伯瑞坦-罗宾森缓冲液，50mmol/L L-丙氨酸,0～100μmol/LPLP(磷酸吡哆醛)。最适温度下预热5min,加入适量的粗酶液或纯化后的酶蛋白(以煮沸灭活的酶液作空白对照)反应10min，立即加入25μL 2mol/L HCl终止反应，于冰上放置2min后加入25μL2mol/LNaOH溶液中和过量的酸，随即在4℃下12000r/min离心10min，将上层清液转移至新试管中。

氧化反应：200μL显色体系中含有200mmol/L Tris-Hcl(pH＝8.0)，0.1mg/mL4-氨基安替比林，0.1mg/mLN-乙基-N-(2-羟基-3-磺丙基)-3-甲基苯胺钠盐(TOOS)，0.1U D-氨基酸氧化酶，2U(辣根)过氧化物酶与200μL的消旋反应产物，反应液于37℃恒温反应20min，测定550nm吸光值。

一个酶活力单位(U)定义为1min内催化生成1μmol D-Ala所需要的酶量。

(1)丙氨酸消旋酶NCALR 1的最适pH和pH稳定性的测定

酶的最适pH测定：将实施例2纯化的丙氨酸消旋酶NCALR 1在30℃，pH 3～pH 13的缓冲液中进行酶促反应。

酶的pH稳定性测定：将纯化的酶液置于pH＝3～13的缓冲液中，在30℃下处理1h后进行酶促反应，以未处理的酶液作为对照。

缓冲液为：20mmol/L伯瑞坦-罗宾森缓冲液(pH＝3～13)。以L-丙氨酸为底物，反应10min，测定纯化的丙氨酸消旋酶的酶学性质。

结果参见图2和图3，图2为本发明实施例提供的丙氨酸消旋酶最适pH，图3为本发明实施例提供的丙氨酸消旋酶的pH稳定性。由图2和图3可知，本发明提供的丙氨酸消旋酶的最适pH为12.0；经pH 9.0～12.0的缓冲液处理1h后，酶活剩余90％以上。

(2)丙氨酸消旋酶的最适温度及温度稳定性测定

酶的最适温度测定：在pH＝12.0，于0～70℃下进行酶促反应。

酶的温度稳定性测定：将同样酶量的酶液置于设定的温度(30、37、40、45℃)中处理1h，每隔10分钟在pH＝12.0及40℃下进行酶促反应，以未处理的酶液作为对照。

结果参见图4、图5，图4为本发明实施例提供的丙氨酸消旋酶的最适温度，图5为本发明实施例提供的丙氨酸消旋酶的温度稳定性。结果表明：丙氨酸消旋酶的最适温度为40℃，在30、37、40、45℃条件下保持稳定。

(3)丙氨酸消旋酶的辅因子浓度的影响测定

酶的辅因子浓度测定：在40℃，pH＝12.0，0～100μmol/L PLP下进行酶促反应。

结果参见图6。图6是本发明实施例提供的丙氨酸消旋酶的辅因子浓度的影响。结果表明：丙氨酸消旋酶的最适PLP浓度为10μmol/L，在不添加外源PLP条件下保持77％以上酶活。

(4)丙氨酸消旋酶的NaCl影响及NaCl耐受性测定

酶的NaCl影响测定：在40℃，pH＝12.0，0.5～5MNaCl反应条件下进行酶促反应。

酶的NaCl稳定性测定：将同样酶量的酶液置于0.5～5M NaCl反应条件中处理1h，在pH＝12及40℃下进行酶促反应，以未处理的酶液作为对照。

结果参见图7、图8，图7为本发明实施例提供的丙氨酸消旋酶的NaCl影响，图8为本发明实施例提供的丙氨酸消旋酶的NaCl耐受。结果表明：该酶活性随着NaCl浓度的提高而降低，在NaCl浓度为2～5M时酶活性低于10％。在0.5-～5M NaCl条件下处理1h后几乎没有酶活性。

(5)重组丙氨酸消旋酶的动力学参数测定

动力学参数在pH＝12.0、温度40℃和一级反应时间下以不同浓度的L-丙氨酸为底物(0～50mM)进行测定，根据Lineweaver-Burk法计算出K_m和V_max值。经测定，在pH 12.0及温度40℃条件下该酶的K_m和V_max分别为14.81mmol/L和89.06μmol/L/min。

(6)不同金属离子及化学试剂对重组丙氨酸消旋酶活力影响测定

在酶促反应体系中加入化学试剂(终浓度为10mM)，研究其对酶活的影响。在40℃，pH＝12.0条件下，测定酶活(同样条件下以未加金属离子及化学试剂的酶促反应作为对照)，结果参见表1。

表1表明，Hg²⁺、Ag⁺、Zn²⁺、Ni²⁺、Fe²⁺、Pb²⁺、Mg²⁺、Mn²⁺和SDS几乎或完全抑制重组酶的活性，Fe³⁺、Cu²⁺对重组酶有激活作用，将其活性提高0.5～2.6倍。

表1金属离子和化学试剂对重组酶NCALR 1活力的影响

(7)重组丙氨酸消旋酶对不同底物降解的测定

40℃，pH＝12.0条件下，上述酶活性测定体系中加入相同浓度的不同底物：丙氨酸(Ala)、丝氨酸(Ser)、半胱氨酸(Cys)、脯氨酸(Pro)、酪氨酸(Tyr)、亮氨酸(Leu)、谷氨酸(Glu)、天冬氨酸(Asp)，测定酶活(以L-丙氨酸为底物的酶活作为对照)，结果表明重组丙氨酸消旋酶均不分解其它底物。

结果参见图9，重组丙氨酸消旋酶底物特异性较强，对其他L-氨基酸的催化活性均低于10％。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

序列表

<110> 云南师范大学

<120> 动物粪便宏基因组来源的丙氨酸消旋酶及其制备和应用

<160> 4

<170> SIPOSequenceListing 1.0

<210> 1

<211> 1170

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 1

atggattcaa cattaaagcg gacctgggcg gaaattgatt tggatgccct tgcccataat 60

tatactattt tgagaaagcg aatcagcgca gatgtaaaat ttctgggcgt tgtaaaggcg 120

gatgcttacg gtcacggctc cgtacaggtc agccggcttt tgcagaatct cggcgcggat 180

tatctggctg tcagcagcat tgacgaggct gtggagcttc gccataacgg aatcaccatg 240

ccaatcctga ttctgggaca tacgccgaag gaacaggtca gccagcttat caaatatgat 300

atcactcagg ctgtcacctg taaggcaaag gcggatgagt ataatgagga agccgtccgc 360

tgtcagggca ccctgaaggt gcatatcaag gtggacaccg gtatgtcccg gcttggcttc 420

ctgtgtgacg gggattattt tgaaaacggt gtggagggaa tctgcgaagc atgccttctg 480

ccgggacttt ccgccgaggg aattttcacc cactttgcag tttccgatga acccggcgag 540

gaatgtgccg cctataccag gcatcaattc cagttgttca agaaggtaat tgcatcggtc 600

gaagaaaaac tgggaaaatc ctttgcaatc cgtcactgcg ccaacaccgg cgccgttgcc 660

cgctatcctg aaacctggct ggatatggtg cgcccgggac ttcttctcta cggctacgga 720

gaatttgcaa gggaattgaa tctgcagccc gtgatgagtc taaaaacaac cgtcagcacc 780

atcaaaacct atcctgccgg aaccgcagtc agctacggcg gtatttttgt cactcctcag 840

acaacccgga tgggcgtcat tccttacggc tatgcagacg gttttttcag atgcctttcc 900

aataagtgca gcctgatgac cgaagagggc gccgtccccc agcggggaaa aatctgcatg 960

gatatgtgta tgattgacct taccggaaag cccggcgtgg atgtgggaag cgaaattgag 1020

attttcggga aaaagaactc tctggatgaa ttatctgctc tggcaggcac cattccctac 1080

gagctgacct gtgctgtaag caagcgggtt cccagagtat actaccatga cggaaaagtg 1140

gtggaaaagg agcttctttt aagggggtaa 1170

<210> 2

<211> 389

<212> PRT

<213> 丙氨酸消旋酶(NC ALR 1)

<400> 2

Met Asp Ser Thr Leu Lys Arg Thr Trp Ala Glu Ile Asp Leu Asp Ala

1 5 10 15

Leu Ala His Asn Tyr Thr Ile Leu Arg Lys Arg Ile Ser Ala Asp Val

20 25 30

Lys Phe Leu Gly Val Val Lys Ala Asp Ala Tyr Gly His Gly Ser Val

35 40 45

Gln Val Ser Arg Leu Leu Gln Asn Leu Gly Ala Asp Tyr Leu Ala Val

50 55 60

Ser Ser Ile Asp Glu Ala Val Glu Leu Arg His Asn Gly Ile Thr Met

65 70 75 80

Pro Ile Leu Ile Leu Gly His Thr Pro Lys Glu Gln Val Ser Gln Leu

85 90 95

Ile Lys Tyr Asp Ile Thr Gln Ala Val Thr Cys Lys Ala Lys Ala Asp

100 105 110

Glu Tyr Asn Glu Glu Ala Val Arg Cys Gln Gly Thr Leu Lys Val His

115 120 125

Ile Lys Val Asp Thr Gly Met Ser Arg Leu Gly Phe Leu Cys Asp Gly

130 135 140

Asp Tyr Phe Glu Asn Gly Val Glu Gly Ile Cys Glu Ala Cys Leu Leu

145 150 155 160

Pro Gly Leu Ser Ala Glu Gly Ile Phe Thr His Phe Ala Val Ser Asp

165 170 175

Glu Pro Gly Glu Glu Cys Ala Ala Tyr Thr Arg His Gln Phe Gln Leu

180 185 190

Phe Lys Lys Val Ile Ala Ser Val Glu Glu Lys Leu Gly Lys Ser Phe

195 200 205

Ala Ile Arg His Cys Ala Asn Thr Gly Ala Val Ala Arg Tyr Pro Glu

210 215 220

Thr Trp Leu Asp Met Val Arg Pro Gly Leu Leu Leu Tyr Gly Tyr Gly

225 230 235 240

Glu Phe Ala Arg Glu Leu Asn Leu Gln Pro Val Met Ser Leu Lys Thr

245 250 255

Thr Val Ser Thr Ile Lys Thr Tyr Pro Ala Gly Thr Ala Val Ser Tyr

260 265 270

Gly Gly Ile Phe Val Thr Pro Gln Thr Thr Arg Met Gly Val Ile Pro

275 280 285

Tyr Gly Tyr Ala Asp Gly Phe Phe Arg Cys Leu Ser Asn Lys Cys Ser

290 295 300

Leu Met Thr Glu Glu Gly Ala Val Pro Gln Arg Gly Lys Ile Cys Met

305 310 315 320

Asp Met Cys Met Ile Asp Leu Thr Gly Lys Pro Gly Val Asp Val Gly

325 330 335

Ser Glu Ile Glu Ile Phe Gly Lys Lys Asn Ser Leu Asp Glu Leu Ser

340 345 350

Ala Leu Ala Gly Thr Ile Pro Tyr Glu Leu Thr Cys Ala Val Ser Lys

355 360 365

Arg Val Pro Arg Val Tyr Tyr His Asp Gly Lys Val Val Glu Lys Glu

370 375 380

Leu Leu Leu Arg Gly

385

<210> 3

<211> 47

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 3

aagaaggaga tatacatatg gaattgatgg attcaacatt aaagcgg 47

<210> 4

<211> 39

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 4

gtggtggtgg tggtgctcga gcccccttaa aagaagctc 39

Claims

1.一种动物粪便宏基因组来源的丙氨酸消旋酶，其特征在于，该丙氨酸消旋酶的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。

2.如权利要求1所述的丙氨酸消旋酶的编码基因，其特征在于，该丙氨酸消旋酶的编码基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

3.一种包含如权利要求2所述的编码基因的重组载体。

4.根据权利要求3所述的重组载体，其特征在于，采用的载体为质粒pEASY-E2。

5.一种包含如权利要求2所述的编码基因的重组菌。

6.根据权利要求5所述的重组菌，其特征在于，采用的菌为大肠杆菌BL21(DE3)。

7.如权利要求1所述的丙氨酸消旋酶的制备方法，其特征在于，该方法包含：

将含有如权利要求2所述的丙氨酸消旋酶的编码基因的重组表达载体转化至宿主细胞得到重组菌株，培养重组菌株，诱导重组丙氨酸消旋酶表达；

回收并纯化所表达的丙氨酸消旋酶，得到如权利要求1所述的丙氨酸消旋酶。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，采用的载体为质粒pEASY-E2；采用的菌为大肠杆菌BL21(DE3)。

9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述的丙氨酸消旋酶的编码基因是以宏基因组DNA为模板并以核苷酸序列如SEQ ID NO.3和SEQID NO.4所示的引物进行PCR扩增的。

10.如权利要求1所述的丙氨酸消旋酶在制备D-丙氨酸或在抗菌药物靶标中的应用。