一种新的蛋白重组策略及其在酶改造中的应用

技术特征：
1.一种多结构域蛋白重组方法，包括如下步骤：将若干个结构相似的多结构域蛋白进行结构域间的重组，得到重组蛋白；所述结构相似为利用tm-align软件进行结构比对，两两比对tm score均>0.5。2.一种多结构域蛋白突变体库的构建方法，包括如下步骤：将若干个结构相似的多结构域蛋白进行结构域间的随机重组，得到不同的重组蛋白，组成所述突变体库；所述结构相似为利用tm-align软件进行结构比对，两两比对tm score均>0.5。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述方法中，所述多结构域蛋白具有n个结构域，将任意小于n个的结构域替换成其它的所述结构相似的所述多结构域蛋白中与其对应的结构域，得到所述重组蛋白；n为大于等于2的正整数。4.根据权利要求1-3中任一所述的方法，其特征在于：所述多结构域蛋白为不同结构域没有明确功能或多结构域协同性行使某一特定功能的多结构域蛋白，或者为不同结构域具有明确特定功能的多结构域蛋白。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述多结构域蛋白为漆酶蛋白；进一步地，所述漆酶蛋白选自如下中的至少两个：来自于白腐真菌的漆酶蛋白lcc1、来自于白腐真菌的漆酶蛋白lcc2和来自于担子菌的漆酶蛋白mrl2。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述漆酶蛋白的重组方法包括如下步骤：将所述lcc1、所述lcc2和所述mrl2的氨基酸序列一起进行序列对比，得到氨基酸比对序列矩阵；以所述氨基酸比对序列矩阵的第123-141位之间的某个位置作为重组位点1，以所述氨基酸比对序列矩阵的第286-345位之间的某个位置作为重组位点2；通过所述重组位点1和/或所述重组位点2将所述lcc1、所述lcc2和所述mrl2这三个漆酶蛋白中的至少两个进行重组，得到重组后漆酶蛋白。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述漆酶蛋白的重组方式为如下任一：(a1)所述lcc1和所述lcc2仅在所述重组位点1处发生重组；(a2)所述lcc1和所述lcc2仅在所述重组位点2处发生重组；(a3)所述lcc1和所述lcc2在所述重组位点1和所述重组位点2处同时发生重组；(a4)所述lcc1和所述mrl2在所述重组位点1处发生重组；(a5)所述lcc1和所述mrl2仅在所述重组位点2处发生重组；(a6)所述lcc1和所述mrl2在所述重组位点1和所述重组位点2处同时发生重组；(a7)所述lcc2和所述mrl2在所述重组位点1处发生重组；(a8)所述lcc2和所述mrl2仅在所述重组位点2处发生重组；(a9)所述lcc2和所述mrl2在所述重组位点1和所述重组位点2处同时发生重组；(a10)所述lcc1、所述lcc2和所述mrl2在所述重组位点1和所述重组位点2处同时发生重组。8.根据权利要求5-7中任一所述的方法，其特征在于：所述lcc1的氨基酸序列如seq id no.1所示；所述lcc2的氨基酸序列如seq id no.2所示；所述mrl2的氨基酸序列如seq id no.3所示。9.根据权利要求5-8中任一所述的方法，其特征在于：所述重组位点1为所述氨基酸比对序列矩阵的第123位和第124位之间；所述重组位点2为所述氨基酸比对序列矩阵中的第321位和第322位之间。
10.根据权利要求1-9中任一所述的方法，其特征在于：在所述方法中，将若干个所述多结构域蛋白的编码基因分别构建到同一个原始载体的相同位置，得到若干个重组表达载体；将若干个所述重组表达载体中所述原始载体的自身序列均在同一位置分为两个部分；将若干个所述多结构域蛋白的编码基因均依据结构域不同分为n个部分，一个部分对应一个结构域；将自5’端起的第一个结构域的编码核酸序列和位于其上游的那部分载体骨架序列合并成为第一个片段，将自5’端起的最后一个结构域的编码核酸序列和位于其下游的那部分载体骨架序列合并成为最后一个片段，位于中间的各结构域的编码核酸序列均各自自成一个片段，自此将每个所述重组表达载体均分成了n个片段；然后将若干个所述重组表达载体的n个片段进行重组或随机重组，得到用于表达所述重组蛋白的重组载体或由若干个所述重组载体组成的库；其中，n为大于等于2的正整数。

技术总结
本发明公开了一种新的蛋白重组策略及其在酶改造中的应用。本发明提供了一种多结构域蛋白重组方法，包括如下步骤：将若干个结构相似的多结构域蛋白进行结构域间的重组，得到重组蛋白；所述结构相似为利用TM-align软件进行结构比对，比对TM score>0.5。本发明通过对酶蛋白结构域进行重新组合构建的方法，快速高效地获得目标突变体。与传统的随机突变、定点饱和突变、DNA shuffling等获得蛋白质重组体或突变体的方法相比，多结构域重构法，针对性更强，更聚焦，突变库容量极小，筛选负担小。本发明通过定向改造的方法获得了酶活力和稳定性均提高的漆酶突变体，有望提高其在木质素降解、有机合成和染料脱色应用中的效率。有机合成和染料脱色应用中的效率。


技术研发人员：朱蕾蕾 杨建花 谭子瑊
受保护的技术使用者：中国科学院天津工业生物技术研究所
技术研发日：2021.02.23
技术公布日：2022/8/29