本發(fā)明屬于合成生物學領域，具體的涉及一種l-肌肽及其制備方法和氨肽酶。

背景技術：

1、左旋肌肽（l-carnosine,?n-β-alanyl-l-histidine），又名β-丙氨酰-l-組氨酸，分子式：c9h14n4o3，分子量為226.23，是一種由β-丙氨酸和l-組氨酸兩種氨基酸縮合得到的二肽，為結晶狀固體。1900年首次在牛肉中發(fā)現(xiàn)，在哺乳動物的大腦、肌肉和其他組織中廣泛存在，是一種具有天然的活性二肽,又稱l-肌肽。l-肌肽有抗氧化作用，有抗衰老功能，對高血壓、心臟病、老年性白內(nèi)障、潰瘍等都有治療效果，還有抗腫瘤等生物活性。在鮮肉貯存時添加肌肽可提高肉的風味，并延長貨架期。l-肌肽已被證實可清除在氧化應激過程中使細胞膜的脂肪酸過度氧化而形成的活性氧自由基（ros）以及α-β不飽和醛，化妝品中添加肌肽可延緩皮膚衰老。與其他抗氧化劑相比，l-肌肽具有抗氧化能力強、無毒副作用的優(yōu)點，并有多種生理活性，在醫(yī)藥、保健、衛(wèi)生、美容等領域有廣泛的應用前景。目前，l-肌肽新的生理活性與機制的探索仍是熱點。

2、目前，l-肌肽的生產(chǎn)方法包括兩大類：化學合成法和生物合成法。采用化學合成法制備l-肌肽，需要對底物β-丙氨酸和l-組氨酸的活性基團普遍需要復雜的保護-去保護步驟，合成步驟繁瑣，反應條件苛刻，產(chǎn)品收率低，污染大，有毒試劑殘留等問題。

3、生物合成法具有反應條件溫和、合成路線短、環(huán)境友好、產(chǎn)品光學純度高等優(yōu)點。所以，如何得到高收率的l-肌肽一直是一個難題，其中較為重要的是需要開發(fā)一種高效的能夠催化合成肌肽的酶。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明為了解決上述背景技術中如何得到高收率的l-肌肽的技術問題，提供一種l-肌肽及其制備方法和氨肽酶。

2、本發(fā)明采用的技術方案如下：

3、本發(fā)明第一方面提供了一種催化l-肌肽合成的氨肽酶，所述氨肽酶的氨基酸序列如seq?id?no：1所示。

4、本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明自主開發(fā)的氨肽酶催化效率高，且能夠得到高收率和純度的l-肌肽。解決了通過生物合成l-肌肽中酶的難題。

5、在上述技術方案的基礎上，本發(fā)明還可以做如下改進。

6、進一步，所述氨肽酶的核苷酸序列如seq?id?no：2所示。

7、本發(fā)明第二方面提供了一種如上所述的氨肽酶的制備方法，包括如下步驟：

8、s1、在數(shù)據(jù)庫中搜索并且篩選出二肽酶；

9、s2、通過質粒構建、轉化，在受體中引入步驟s1中所述二肽酶的編碼基因，最后通過檢測所述二肽酶的酶活性篩選出適合的模板酶；

10、s3、將步驟s2中的所述模板酶進行突變改造，接著重復步驟s2，篩選并得到酶活性最高的氨肽酶。

11、在上述技術方案的基礎上，本發(fā)明還可以做如下改進。

12、進一步，在步驟s2中，所述受體為菌株大腸桿菌bl21。

13、本發(fā)明的有益效果是，通過上述步驟，能夠得到自制的氨肽酶，后續(xù)能夠以此氨肽酶為基礎，實現(xiàn)β-丙氨酸和l-組氨酸的有效生物合成，得到l-肌肽。

14、本發(fā)明第三方面提供了一種l-肌肽的制備方法，包括如下步驟：

15、s1、將權利要求1至3任一項所述的氨肽酶接種后發(fā)酵，得到β-氨肽酶作為輔助修飾酶，以β-丙氨酸和l-組氨酸為底物，反應得到l-肌肽；

16、s2、將步驟s1中的l-肌肽進行脫色、接著經(jīng)過超膜過濾，得到的超濾膜清液通過樹脂進一步純化得到解析液1和解析液2，接著所述解析液2通過納濾膜除雜后濃縮結晶，接著再結晶純化后干燥，得到高純度的l-肌肽。

17、在上述技術方案的基礎上，本發(fā)明還可以做如下改進。

18、進一步，在步驟s2中，所述脫色采用活性炭脫色。

19、進一步，在步驟s2中，所述解析液1通過濃縮結晶后干燥得到l-組氨酸。

20、進一步，在步驟s2中，所述樹脂為lkc60樹脂。

21、進一步，在步驟s2中，所述納濾膜為80d的膜芯。

22、本發(fā)明的有益效果是，上述工藝不但能夠得到l-肌肽，而且能夠得到高純度的l-肌肽，并且能夠實現(xiàn)l-組氨酸的回收和重復利用，有效的降低了成本的。且本發(fā)明工藝反應條件溫和、合成路線短、環(huán)境友好、產(chǎn)品光學純度高。

23、本發(fā)明第四方面提供了一種l-肌肽，采用如上所述的l-肌肽的制備方法制備。

24、本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明制備方法得到的l-肌肽純度高，制備效率高，收率高，能夠提供優(yōu)質的l-肌肽。

技術特征：

1.一種催化l-肌肽合成的氨肽酶，其特征在于，所述氨肽酶的氨基酸序列如seq?idno：1所示。

2.根據(jù)權利要求1所述的氨肽酶，其特征在于，所述氨肽酶的核苷酸序列如seq?id?no：2所示。

3.一種如權利要求1或2任意一項所述的氨肽酶的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

4.根據(jù)權利要求3所述的氨肽酶的制備方法，其特征在于，在步驟s2中，所述受體為菌株大腸桿菌bl21。

5.一種l-肌肽的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

6.根據(jù)權利要求5所述的l-肌肽的制備方法，其特征在于，在步驟s2中，所述脫色采用活性炭脫色。

7.根據(jù)權利要求5所述的l-肌肽的制備方法，其特征在于，在步驟s2中，所述解析液1通過濃縮結晶后干燥得到l-組氨酸。

8.根據(jù)權利要求5所述的l-肌肽的制備方法，其特征在于，在步驟s2中，所述樹脂為lkc60樹脂。

9.根據(jù)權利要求5至9任一項所述的l-肌肽的制備方法，其特征在于，在步驟s2中，所述納濾膜為80d的膜芯。

10.一種l-肌肽，其特征在于，采用如權利要求5至9任一項所述的l-肌肽的制備方法制備。

技術總結
本發(fā)明屬于合成生物學領域，具體的涉及一種L?肌肽及其制備方法和氨肽酶。本發(fā)明通過自制的氨肽酶為基礎，基于合成生物學理論開發(fā)L?肌肽的制備方法并制備得到高純度的L?肌肽。本發(fā)明L?肌肽的制備方法在得到高純度的L?肌肽的同時，能夠實現(xiàn)L?組氨酸的回收和重復利用，有效的降低了成本。且本發(fā)明制備方法反應條件溫和、合成路線短、環(huán)境友好、產(chǎn)品光學純度高。

技術研發(fā)人員：馬子涵,張小鳳,趙潤澤
受保護的技術使用者：山西啟航合成生物科技有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/5/8