[發明專利]一種耐堿β-甘露聚糖酶Man5A及其基因和應用

有效

• 申請號: 201110058791.X
• 申請日: 2011-03-11
• 公開（公告）號: CN102181416A
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發明（設計）人: 姚斌;羅會穎;黃火清;王亞茹;石鵬君;柏映國;楊培龍;袁鐵錚;孟昆
• 申請（專利權）人: 中國農業科學院飼料研究所
• 主分類號: C12N9/42
• 分類號: C12N9/42;C12N15/56;C12N15/63;C12N1/15;C12N1/19;C12N1/21
• 代理公司: 北京法思騰知識產權代理有限公司 11318
• 代理人: 高宇;楊小蓉

技術領域

本發明涉及基因工程領域，具體地，本發明涉及一種耐堿β-甘露聚糖酶Man5A及其基因和應用。

背景技術

甘露聚糖是植物半纖維素的主要成份，是以1，4-β-D-吡喃甘露糖苷鍵連接而成的線性多糖。β-甘露聚糖酶(β-1，4-D-mannan?mannohydrolase，EC3.2.1.78)是一種能降解甘露聚糖主鏈的水解酶，屬于半纖維素酶類。β-甘露聚糖酶已被廣泛應用于食品、飼料、醫藥、造紙、紡織印染、石油開采、精細化工及生物技術等諸多領域，是一種新型的工業酶，具有很大的潛在應用價值。

許多微生物，植物和一些低等動物中都存在β-甘露聚糖酶(Millward-Sadler，et?al?FEMS?Microbiol.Lett.1996.141：183-188)。微生物是β-甘露聚糖酶的重要來源，具有活力高、成本低、來源穩定、提取方便等明顯優點。但天然菌株所產的甘露聚糖酶產量低，不能滿足工業化生產的需要。隨著分子生物學的發展，部分甘露聚糖酶的編碼基因已被克隆并進行了異源表達(Dhawan?and?Kaur，Crit.Rev.Biotechnol.2007.27：197-216；Moreira?and?Filho，Appl.Microbiol.Biotechnol.2008.79：165-178.)。根據催化域氨基酸序列及結構的相似性，β-甘露聚糖酶多被劃分為糖苷水解酶家族5，11或113(Henrissat?and?Bairoch，Biochem.J.1993.293：781-788)。

不同來源的甘露聚糖酶因性質上的差別，其應用范圍和價值也不盡相同。國內外研究和報道較多的細菌產甘露聚糖酶多為中性或堿性酶，包括芽孢桿菌、假單胞菌、弧菌、放線菌等。而真菌來源的β-甘露聚糖酶多為酸性，它們作用的最適pH值在2.4～5.0，其中有些甘露聚糖酶能夠pH?8.0下有活性，但高于pH?8.0后不再有活性(Dhawan?and?Kaur，Crit.Rev.Biotechnol.2007.27：197-216)。本發明得到了一個新的甘露聚糖酶基因，其編碼的甘露聚糖酶在堿性pH條件下有高活性并具有強耐堿性，同時，該甘露聚糖酶在酸性和中性條件下有高的酶活性，較好的耐熱性和極好的抗蛋白酶能力，可應用于動物及魚類的飼料，應用于食品、醫藥等工業，同時還可以應用于造紙及紡織印染行業。

發明內容

本發明再一目的是提供來源于真菌的耐堿β-甘露聚糖酶。

本發明的再一目的是提供上述β-甘露聚糖酶的基因。

本發明的再一目的是提供包含上述β-甘露聚糖酶的重組載體。

本發明的再一目的是提供包含上述β-甘露聚糖酶基因的重組菌株。

本發明的再一目的是提供一種制備耐堿β-甘露聚糖酶的方法。

本發明的再一目的是提供上述耐堿β-甘露聚糖酶的應用。

本發明首先所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種性質優良的、適合于在飼料、食品、釀酒、造紙以及能源工業中應用新的β-甘露聚糖酶。

從上述真菌中獲得了一種耐堿β-甘露聚糖酶Man5A，其氨基酸序列如SEQ?IDNO.1：

1?MHISTARLLT?TSLLASVVAA?APHVPKTSKF?LTVEGGKFKL?GGKDFHFAGS

51?NAYYFPFNGN?QQDIEKGLTA?AKNAGLSVFR?TWGFNDKNST?YIPGGLPNYG

101?GEGAGPSEVV?FQWWHPNGTT?TIDVSGFDKV?VRAAEKVGIK?LIVALTNNWA

151?DYGGMDVYTV?NLGGQYHDDF?YTMPKIRNAF?KRYIKEFVTR?YKDSPVIAAW

201?ELANEPRCGA?DGVRNLPRSP?NCTPAVLSAW?IAEMSAYIKS?LDRNHLVTWG

251?GEGGFNRQSD?DWAYNGSDGG?DFDHELSLDT?IDFGVFHSYP?DWWGKTVEWT

301?HQWIRDHAAA?GRRARKPVVH?EEYGWLTPDK?RLEYTGRVDN?RTRVEVLGGW

351?QRLTVEEKLA?GSMYWQYGYS?SYSYGRNHND?GFTIYLDDEE?AKVLVYQHAR

401?EMNALNRHAH

其中，該酶全長410個氨基酸，N端20個氨基酸為其預測的信號肽序列“MHISTARLLT?TSLLASVVAA”。