[發(fā)明專利]一種耐高溫阿拉伯呋喃糖苷酶Abf51B8及其基因和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210223320.4
• 申請日: 2012-07-02
• 公開（公告）號: CN102719417A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 詹志春;顧愛玲
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢新華揚(yáng)生物股份有限公司
• 主分類號: C12N9/24
• 分類號: C12N9/24;C12N15/56;C12N15/63;C12N1/15;C12N1/19;C12N1/21
• 代理公司: 北京法思騰知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11318
• 代理人: 高宇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及基因工程領(lǐng)域，具體地，本發(fā)明涉及一種耐高溫阿拉伯呋喃糖苷酶Abf51B8及其基因和應(yīng)用。

背景技術(shù)

木聚糖是半纖維素中最豐富的一類物質(zhì)，廣泛存在于硬木（15-30%）、軟木（7-10%）和草本類植物（少于30%）。木聚糖的基本糖單元是D-吡喃木糖，它的主鏈由木糖以β-1,4糖苷鍵連接形成，側(cè)鏈上被各種不同的取代基所修飾，同時(shí)，這些側(cè)鏈取代基團(tuán)通過化學(xué)鍵互相交聯(lián)，形成復(fù)雜的結(jié)構(gòu)(Collins?et?al.FEMS?Microbiology?Reviews.2005,29:3-23.)。木聚糖的降解需要主鏈水解酶和支鏈水解酶的協(xié)同作用，主鏈酶包括β-1，4-木聚糖酶和β-木糖苷酶，側(cè)鏈水解需要α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶，α-葡萄糖醛酸，乙酰木聚糖酯酶等輔酶。其中，阿拉伯呋喃糖苷酶(α-L-arabinofuranosidase，EC?3.2.1.55)能從含有阿拉伯糖殘基的多聚物如阿拉伯聚糖、阿拉伯木聚糖、阿拉伯半乳聚糖等的非還原末端水解生成一個(gè)阿拉伯糖分子。目前，人們已將細(xì)菌、真菌和植物來源的α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶進(jìn)行分離純化、或者通過基因克隆、異源表達(dá)之后，深入研究酶的各種性質(zhì)。來源于微生物的阿拉伯呋喃糖苷酶的最適反應(yīng)pH為酸性至中性之間(pH?3.0-7.0)，最適反應(yīng)溫度介于40-70℃之間。

作為半纖維素降解酶系之一，α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶參與低價(jià)的農(nóng)產(chǎn)品殘?jiān)脑倮茫a(chǎn)生可用于發(fā)酵生成燃料乙醇的單糖及其他副產(chǎn)品。在纖維素發(fā)酵生產(chǎn)燃料乙醇的過程中，有約70%的原材料將不能被完全降解生成單糖，適當(dāng)?shù)睦w維素預(yù)處理過程可以加大纖維素的利用率。利用酶預(yù)處理的方法則減少了這些問題的發(fā)生。阿拉伯呋喃糖酶是半纖維素的側(cè)鏈降解酶，它能促進(jìn)半纖維素的完全降解。另外，阿拉伯糖呋喃糖苷酶作為一種飼料添加劑，去除了木聚糖上阿拉伯糖側(cè)鏈，促進(jìn)木聚糖的降解，易于被動物消化吸收。阿拉伯呋喃糖苷酶還被廣泛應(yīng)用于食品行業(yè)中，L-阿拉伯糖做為一種低攝入量的甜味劑能代替?zhèn)鹘y(tǒng)的蔗糖，適于老年人和高血糖患者食用。阿拉伯呋喃糖苷酶還能增加釀酒過程中萜烯醇的濃度，提高酒的香味，增加果汁的澄清度，而被應(yīng)用于果汁生產(chǎn)工業(yè)。因此，阿拉伯呋喃糖苷酶的產(chǎn)生、純化、性質(zhì)特征及其在飼料加工、釀酒工業(yè)、果汁加工、以及能源等領(lǐng)域的應(yīng)用正在不斷深入。

工業(yè)生產(chǎn)需要酶進(jìn)行短期高溫處理，目前多數(shù)阿拉伯呋喃糖苷酶最適溫度在50℃左右，但較差的熱穩(wěn)定性質(zhì)不能滿足飼料制粒，釀造加工等工業(yè)的高溫生產(chǎn)要求。因此獲得熱穩(wěn)定性優(yōu)良的酶能降低生產(chǎn)成本，滿足不同工業(yè)對酶性質(zhì)的要求。

本發(fā)明中來源于脂環(huán)酸芽孢桿菌Alicyclobacillus?sp.B8的阿拉伯呋喃糖苷酶Abf51B8具有以下性質(zhì)：最適pH6.0，并在pH5.0～8.0范圍內(nèi)具有40%以上的酶活力，具有很好的pH穩(wěn)定性，37℃下作用1h后，在pH?4.0–11.0之間，剩余酶活性均在80%以上。最適溫度60℃，80℃下仍具有50%以上的活性，良好的熱穩(wěn)定性，70℃都有較好的穩(wěn)定性，保溫60min后酶活幾乎不損失。良好的pH和熱穩(wěn)定性等特性使其在飼料，食品工業(yè)應(yīng)用上具有很大的潛力。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種能高效應(yīng)用的耐高溫阿拉伯呋喃糖苷酶Abf51B8。

本發(fā)明的再一目的是提供編碼上述耐高溫阿拉伯呋喃糖苷酶的基因。

本發(fā)明的另一目的是提供包含上述基因的重組載體。

本發(fā)明的另一目的是提供包含上述基因的重組菌株。

本發(fā)明的另一目的是提供一種制備上述耐高溫阿拉伯呋喃糖苷酶的基因工程方法。

本發(fā)明的另一目的提供上述耐高溫阿拉伯呋喃糖苷酶的應(yīng)用。

本發(fā)明從脂環(huán)酸芽孢桿菌Alicyclobacillus?sp.B8中分離得到一種新的耐高溫阿拉伯呋喃糖苷酶Abf51B8。

本發(fā)明提供了一種耐高溫阿拉伯呋喃糖苷酶Abf51B8，其氨基酸序列如SEQ?ID?NO.1所示。

SEQ?ID?NO.1：