[發(fā)明專利]一種果聚糖內(nèi)切酶及其編碼基因與運(yùn)用

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310246551.1
• 申請(qǐng)日: 2013-06-20
• 公開（公告）號(hào): CN104232603A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鄭紅俊
• 主分類號(hào): C12N9/24
• 分類號(hào): C12N9/24;C12N15/56;C12N15/70;C12N1/21;C12P19/14
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一種果聚糖內(nèi)切酶及其編碼基因與運(yùn)用，特別涉及來源于多形擬桿菌的一個(gè)果聚糖內(nèi)切酶及其編碼基因與應(yīng)用。

背景技術(shù)

多形擬桿菌(Bacteroides?thetaiotaomicron)是一種革蘭氏陰性厭氧菌，在人體腸道中占據(jù)主要的位置，幫助降解人類自身基因產(chǎn)物不能降解的食物中果聚糖等復(fù)雜多糖，并供給人體額外的能量。其基因組含有大量的感應(yīng)，獲取和利用復(fù)雜多糖的基因。多形擬桿菌在果聚糖為單一碳源的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)時(shí)能特異性調(diào)控一組基因的表達(dá)豐度，其中包括本發(fā)明的果聚糖內(nèi)切酶。

果聚糖是高等植物重要的貯藏碳水化合物，同時(shí)具有多種重要生理功能，如調(diào)節(jié)植物適合低溫光合作用，調(diào)控植物蔗糖分配，使植物適應(yīng)水分虧缺等。果聚糖因高甜度和低熱值性而成為重要的保健用品，作為食用甜味劑和低熱值性食品原料。果聚糖主要分為菊糖型(Inulin)果聚糖和利云型(Levan)果聚糖。菊糖是線性β(2→1)鍵連接1個(gè)或者多個(gè)呋喃果糖，以葡萄糖分子結(jié)尾的聚合物。多見于菊科等雙子葉植物。利云是線性β(2→6)鍵連接1個(gè)或者多個(gè)呋喃果糖，以葡萄糖分子結(jié)尾，常有很多側(cè)鏈果糖分子的聚合物。多見于微生物和禾本科等單子葉植物。

果聚糖的降解存在兩種形式的催化酶類，一類是果聚糖外切酶，該酶作用是將果聚糖多聚體末端果糖解離下來，釋放出自由果糖。另一類是果聚糖內(nèi)切酶，該酶作用是將果聚糖多聚體長(zhǎng)鏈內(nèi)部，釋放出果聚糖片段，即果寡糖。目前發(fā)現(xiàn)的果聚糖內(nèi)切酶只能內(nèi)切菊糖型果聚糖，不能內(nèi)切利云型果聚糖。因此從微生物尤其是多形擬桿菌這樣的共生菌中克隆果聚糖內(nèi)切酶相關(guān)基因有重大的應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的內(nèi)容是提供了果聚糖內(nèi)切酶及其編碼基因。

本發(fā)明所提供的果聚糖內(nèi)切酶即為利云型果聚糖β(2→6)鍵內(nèi)切酶，來源于多形擬桿菌，是如下(a)或(b)的蛋白質(zhì)：

(a)由序列表中SEQ?ID?№：2所示的氨基酸序列組成的蛋白質(zhì)。

(b)將SEQ?ID?№：2的氨基酸序列經(jīng)過一個(gè)或幾個(gè)氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且具有果聚糖內(nèi)切酶活性的由SEQ?ID?№：2衍生的蛋白質(zhì)。

序列表中SEQ?ID?№：2由479個(gè)氨基酸殘基組成，自SEQ?ID?№：2的氨基端第1位至279位為果聚糖內(nèi)切酶單元，自氨基端280位至479位為果聚糖結(jié)合單元。

所述一個(gè)或幾個(gè)氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加是指不超過10個(gè)氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加。

為了使SEQ?ID?№：2所示的蛋白便于純化，可在由序列表中SEQ?ID?№：2所示的氨基酸序列組成的蛋白質(zhì)的氨基末端或羧基末端連接上如表1所示的標(biāo)簽。

上述SEQ?ID?№：2所示的氨基酸序列可化學(xué)合成，也可先合成其編碼基因，再進(jìn)行生物表達(dá)獲得。編碼基因可通過序列表中SEQ?ID?№：1自5’端第1至1437位堿基所示的DNA序列中缺失一個(gè)或幾個(gè)氨基酸殘基的密碼子，和/或進(jìn)行一個(gè)或幾個(gè)堿基對(duì)的錯(cuò)義突變，和/或在其5’端和/或3’端連上表1所示的標(biāo)簽的編碼序列得到。

表1.標(biāo)簽的氨基酸殘基序列