一种C家族内酰胺酶突变体及其固定化方法与应用与流程

本发明涉及生物，具体涉及一种c家族内酰胺酶突变体及其固定化方法与应用。

背景技术：

1、内酰胺类抗生素，尤其是头孢氨苄，因其广泛的抗菌谱和有效的治疗效果，在全球范围内被大量使用。这类抗生素通常由微生物代谢产生或通过人工合成，主要用于治疗和预防动物疾病以及促进动物生长发育。然而，内酰胺类抗生素的大规模使用带来了严重的环境问题：未经处理或处理不完善的抗生素通过畜禽养殖业的粪肥和污水排放到环境中，导致了抗生素在环境中的长期积累，诱导耐药基因和耐药细菌的大量存在，进而引发了广泛的环境和公共卫生关注。

2、特别是头孢氨苄，作为一种常用的内酰胺类抗生素，其在环境中的持续存在不仅对水资源安全构成威胁，还可能促进抗药性细菌的产生。因此，开发高效的头孢氨苄去除方法对环境保护具有重要意义。当前，生物降解技术尤其是酶降解技术，因其成本低、效果好、无二次污染等优势而被视为处理此类污染物的有效途径。然而当前缺乏稳定性好、催化活性高且能够高效降解头孢氨苄的酶。

技术实现思路

1、针对现有技术中的上述不足，本发明的目的在于提供一种c家族内酰胺酶突变体及其固定化方法与应用。

2、为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

3、第一方面，提供一种c家族内酰胺酶突变体，其为下列任一突变体：

4、突变体1，所述突变体1是在如seq id no:1所示的氨基酸序列基础上，将71位ser突变为arg，133位asn突变为lys，144位gln突变为lys，265位trp突变为cys；其氨基酸酸序列如seq id no:2所示；

5、突变体2，所述突变体2是在如seq id no:1所示的氨基酸序列基础上，将52位asp突变为asn，151位thr突变为ser；其氨基酸酸序列如seq id no:3所示；

6、突变体3，所述突变体3是在如seq id no:1所示的氨基酸序列基础上，将28位gln突变为his，33位met突变为leu，207位tyr突变为ser，224位ala突变为gly，270位met突变为val，295位lys突变为gln；其氨基酸酸序列如seq id no:4所示；

7、突变体4，所述突变体4是在如seq id no:1所示的氨基酸序列基础上，将28位gln突变为his，33位met突变为leu，207位tyr突变为ser，224位ala突变为gly，270位met突变为val；其氨基酸酸序列如seq id no:5所示；

8、突变体5，所述突变体4是在如seq id no:1所示的氨基酸序列基础上，将28位gln突变为his，33位met突变为leu，151位thr突变为ser，207位tyr突变为ser,224位ala突变为gly，270位met突变为val；其氨基酸酸序列如seq id no:6所示。

9、第二方面，提供一种c家族内酰胺酶突变体的固定化方法，将海藻酸钠载体与c家族内酰胺酶突变体溶液混合均匀后滴在cacl2溶液中进行固定，得到固定化c家族内酰胺酶突变体。

10、进一步地，固定化条件是：终浓度1.5％海藻酸钠，1.0％ cacl2，固定10min。

11、第三方面，提供一种固定化c家族内酰胺酶突变体在降解头孢氨苄的应用。

12、本发明的有益效果为：

13、本发明公开了一种c家族内酰胺酶突变体及其固定化方法与应用，本发明提供的c家族内酰胺酶突变体是一种稳定性好、催化活性高且能够高效降解头孢氨苄的酶。扩充了可利用的水解c家族内酰胺类化合物的酶种类。

技术特征：

1.一种c家族内酰胺酶突变体，其特征在于，其为下列任一突变体：

2.一种c家族内酰胺酶突变体的固定化方法，其特征在于，将海藻酸钠载体与c家族内酰胺酶突变体溶液混合均匀后滴在cacl2溶液中进行固定，得到固定化c家族内酰胺酶突变体。

3.根据权利要求2所述的c家族内酰胺酶突变体的固定化方法，其特征在于，固定化条件是：终浓度1.5％海藻酸钠，1.0％cacl2，固定10min。

4.权利要求2-3任一所述的固定化c家族内酰胺酶突变体在降解头孢氨苄的应用。

技术总结本发明公开了一种C家族内酰胺酶突变体及其固定化方法与应用，C家族内酰胺酶突变体序列如SEQ ID NO：1‑5任一所述。该酶的最优固定化条件是：终浓度1.5％海藻酸钠，1.0％CaCl<subgt;2</subgt;，固定10min。以最优固定化条件固定C家族内酰胺酶突变体并对该酶进行酶学性质研究，发现该固定化酶的最适温度是50℃，最适pH是5.0。固定化C家族内酰胺酶对不同浓度头孢氨苄的去除率可以达到95％以上。本发明发现C家族内酰胺酶突变体降解头孢氨苄的速率高，具有广泛的应用前景。技术研发人员：沙菁洲,刘海鲨,陈雪珂,林家富,宋涛,周雅靓,谭刚,王田甜,刘启月,范贤润,程涛,张晶晶受保护的技术使用者：四川省固体废物与化学品管理中心技术研发日：技术公布日：2024/10/10