[發明專利]一種葡萄糖耐受的β-葡萄糖苷酶及其表達

無效

• 申請號: 201010248207.2
• 申請日: 2010-08-02
• 公開（公告）號: CN101955922A
• 公開（公告）日: 2011-01-26
• 發明（設計）人: 肖亞中;房偉;方澤民;張學成;彭惠;洪宇植
• 申請（專利權）人: 安徽大學
• 主分類號: C12N9/42
• 分類號: C12N9/42;C12N15/56;C12N15/63;C12N15/66;C12N15/70;C12N1/21;C12R1/19
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 何梅生

技術領域

本發明屬于生物技術領域，具體地說一種葡萄糖耐受的β-葡萄糖苷酶，以及該葡苷酶在大腸桿菌中的表達。

背景技術

β-葡萄糖苷酶(EC?3.2.1.21)屬于外切水解酶類，是一類在親核分子間催化轉移糖苷的酶，可以在短鏈的寡糖或纖維二糖內部、在帶有芳香基團或烷基的碳水化合物的殘基之間打斷β-1，4-糖苷鍵。β-葡萄糖苷酶是一類重要的工業用酶，潛在應用廣泛，在眾多生物技術生產過程中具有重要的應用價值。它是食品工業中重要的風味酶，可以水解水果中的風味前體物——β-糖苷，釋放出揮發性糖苷配基，充任水果風味增香酶的角色；β-葡萄糖苷酶兼具有糖苷轉移酶的活性，可以用于合成新的糖配體；β-葡萄糖苷酶可以與其他幾種纖維素降解酶協同作用，將纖維素降解成葡糖糖，后者能為產能微生物利用，進而煉制生成燃料乙醇等能源物質。

在β-葡萄糖苷酶工業應用過程中，人們發現，非葡萄糖敏感的β-葡萄糖苷酶降解纖維素的速度更快，可以改善木質纖維素的發酵工藝；并且，利用葡萄糖耐受的β-葡萄糖苷酶，可生產出20-30％濃度的果汁(Waldron?CR，Becker-Vallone?CA，and?Eveleigh?DE.Isolation?and?characterization?of?a?cellulolytic?actinomycete?Microbispora?bispora.Appl.Microbiol.Biotechnol.1986，24：477-486.)。然而，一般情況下，β-葡萄糖苷酶對其水解產物葡萄糖異常敏感，極低濃度的葡萄糖就能夠反饋抑制β-葡萄糖苷酶的活性。β-葡萄糖苷酶對葡萄糖的抑制常數K_i一般為0.5mM-100mM(Watanabe?T，Sato?S，Yoshioka?T，et?al.Purification?and?properties?of?Aspergillus?niger?β-glucosidase.J.Biochem.1992，209：651-659；Woodward?J?and?Wiseman?A.Fungal?and?other?β-D-glucosidases：their?properties?and?applications.Enzyme?Microb.Technol.1982，4：73-79.)，僅有極少數的β-葡萄糖苷酶具有較高的葡萄糖耐受濃度(Christine?R，Jean-Michel?S，Marie-Jose?V，et?al.Purification，characterization，and?subatrate?specificity?of?a?novel?highly?glucose-tolerant?β-glucosidase?from?Aspergillus?niger.Applied?and?Environmental?Microbiology.1998，64(10)：3607-3614.)。

發明內容

本發明提供一種具有工業應用價值的新型葡萄糖耐受的β-葡萄糖苷酶，表達該β-葡萄糖苷酶基因的工程菌株以及β-葡萄糖苷酶蛋白的制備方法。

本發明提供一種葡萄糖耐受的β-葡萄糖苷酶(基因命名為Bgl1A)，原始來源于中國南海海洋海水未培養微生物，具有如下核苷酸序列之一：

(1)序列表中SEQ?ID?No：1；

(2)序列表中的SEQ?ID?No：1經取代、缺失或添加一個或幾個核苷酸且編碼相同功能蛋白質的核苷酸序列；

(3)編碼序列表中SEQ?ID?No：2蛋白質序列的多核苷酸序列。

一種葡萄糖耐受的β-葡萄糖苷酶，具有下列氨基酸序列之一：

(1)序列表中的SEQ?ID?No：2；

(2)序列表中的SEQ?ID?No：2經取代、缺失或添加一個或幾個氨基殘基且編碼相同功能蛋白質的氨基酸序列。

本發明的目的還在于提供含有上述葡萄糖耐受的β-葡萄糖苷酶基因的重組表達載體。

本發明的目的還在于提供含有上述葡萄糖耐受的β-葡萄糖苷酶基因的宿主菌。

本發明的目的還在于提供上述葡萄糖耐受的β-葡萄糖苷酶蛋白的制備方法。