本發明提出了一種萜類合酶、核酸分子、構建體、重組細胞、用途及獲得萜類合酶的方法。與野生型萜類合酶相比，所述萜類合酶具有下列至少之一的突變：活性區域中的疏水性或者中性氨基酸中的芳香族氨基酸突變為非芳香族氨基酸；和活性區域中的疏水性或者中性氨基酸中的非芳香族氨基酸突變為芳香族氨基酸。在本發明的萜類合酶的催化作用下，能夠改變催化產物中主產物的豐度、使得原本的副產物變為主產物或者獲得了新的萜類化合物。

技術領域

本發明涉及生物領域。具體地，本發明涉及一種改造萜類合酶的方法。

背景技術

萜類化合物是含有異戊二烯單元的化合物的總稱。迄今為止，人們已從動物、植物以及微生物體內發現大約76000種萜類化合物。被廣泛應用于香水生產行業、保健品行業、農業生產領域以及醫療行業。

然而，目前萜類合酶仍有待開發。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決現有技術中存在的技術問題至少之一。為此，本發明提出了一種萜類合酶、核酸分子、構建體、重組細胞、用途及獲得萜類合酶的方法。

需要說明的是，本發明是基于發明人的下列發現而完成的：

為了得到性能更好的萜類合酶，工業上有時候需要將野生型萜類合酶進行一定的改造。傳統方法往往通過飽和突變的方式對萜類合酶的活性腔進行改造或者通過突變成丙氨酸的方式對不同的位置進行掃描。這類方法往往需要建立很大的文庫，整個過程消耗了較大的人力物力，最終得到的許多突變后的蛋白性質變化不明顯。

有鑒于此，發明人意外地發現，通過對野生型萜類合酶功能特異性相關的位點進行芳香族氨基酸與非芳香族氨基酸之間進行互換，一方面改變了整個酶催化的空間位阻效應，另一方面影響了活性腔內π鍵與碳正離子之間的互作，這兩點最終對整個反應影響較大。由此，在轉化后的新萜類合酶的催化作用下，不僅能夠改變催化產物中主產物的豐度，還可以使得原本的副產物變為主產物，也可以獲得新的萜類化合物。

為此，在本發明的一個方面，本發明提出了一種萜類合酶。根據本發明的實施例，與野生型萜類合酶相比，具有下列至少之一的突變：活性區域中的疏水性或者中性氨基酸中的芳香族氨基酸突變為非芳香族氨基酸；和活性區域中的疏水性或者中性氨基酸中的非芳香族氨基酸突變為芳香族氨基酸。

發明人意外地發現，通過對野生型萜類合酶的活性區域中的疏水性或者中性氨基酸中的芳香族氨基酸與非芳香族氨基酸之間進行互換，一方面改變了整個酶催化的空間位阻效應，另一方面影響了活性腔內π鍵與碳正離子之間的互作，這兩點最終對整個反應影響較大。由此，在根據本發明實施例的萜類合酶的催化作用下，能夠改變催化產物中主產物的豐度、使得原本的副產物變為主產物或者獲得新的萜類化合物。

根據本發明的實施例，上述萜類合酶還可以具有下列附加技術特征：

根據本發明的實施例，突變位點為第65、第69、第85、第88、第89、第159、第186、第191、第219、第222、第307、第311或第314位點。由此，在根據本發明實施例的萜類合酶的催化作用下，能夠進一步改變催化產物中主產物的豐度、使得原本的副產物變為主產物或者獲得新的萜類化合物。

根據本發明的實施例，所述芳香族氨基酸選自色氨酸、苯丙氨酸或酪氨酸，所述非芳香族氨基酸選自丙氨酸、半胱氨酸、甘氨酸、谷氨酰胺、亮氨酸、甲硫氨酸、天冬酰胺、絲氨酸、蘇氨酸、異亮氨酸或纈氨酸。由此，在根據本發明實施例的萜類合酶的催化作用下，能夠進一步改變催化產物中主產物的豐度、使得原本的副產物變為主產物或者獲得新的萜類化合物。

根據本發明的實施例，所述突變包括替換或者修飾。

根據本發明的實施例，所述野生型萜類合酶具有SEQ ID NO：1～5任一項所示的氨基酸序列。