[發(fā)明專利]一種β-木糖苷酶突變體及其用途

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310641295.6
• 申請日: 2013-12-03
• 公開（公告）號(hào): CN103602647A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜麗琴;黃金群;王子龍;王金佩;黃日波;張志凱;韋宇拓
• 申請（專利權(quán)）人: 廣西大學(xué)
• 主分類號(hào): C12N9/42
• 分類號(hào): C12N9/42;C12N15/56;C12N1/15;C12N1/19;C12N1/21;C12P19/14
• 代理公司: 北京中譽(yù)威圣知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11279
• 代理人: 彭曉玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于酶學(xué)領(lǐng)域，涉及一種β-木糖苷酶突變體，還涉及該突變體在在降解木寡糖中的用途。

背景技術(shù)

木聚糖是半纖維素的主要組成，占半纖維素總干重的30-35%，廣泛分布于高等植物的細(xì)胞壁中，是自然界中一類存量巨大的可再生資源，也是較容易提取、降解和利用的一類半纖維素。木聚糖酶是一類能夠水解木聚糖生成木糖的復(fù)合酶系，主要是由內(nèi)切木聚糖酶(EC.3.2.1.8)和β-木糖苷酶(EC3.2.1.37)組成(Beg?Q.K.,Kapoor?M.,Mahajan?L.,et?al.2001,Microbial?xylanase?and?their?industrial?applications:A?review.Appl.Microbiol?Biotechnol.,56:326-338.)。

β-木糖苷酶(β-D-xylosidase)是一種外切水解酶，它與內(nèi)切木聚糖酶協(xié)同作用，降解內(nèi)切木聚糖酶的降解產(chǎn)物低聚木糖，從非還原端釋放出木糖(Rasmussem?L.E.,Sorensen?H.R.,Vind?J.,et?al.Mode?of?action?and?properties?of?the?β-xylosidase?from?Talaromyces?emersonii?and?Trichoderma?reesei.2006,Biotechnology?and?Bioengineering,94(5):869-876.)。在木聚糖水解過程中β-木糖苷酶可以降低木糖水解產(chǎn)物的聚合度，較大程度地解除產(chǎn)物對木聚糖酶的抑制，是木聚糖水解過程中限速酶(江正強(qiáng)，楊紹青，朱會(huì)芳等，嗜熱擬青霉木糖苷酶的性質(zhì)及其與木聚糖酶的協(xié)同作用，2008，食品與發(fā)酵工業(yè)，34(7)：12-16。)。

β-木糖苷酶的來源廣泛，現(xiàn)已從細(xì)菌、放線菌和真菌等微生物以及部分高等植物中分離得到。目前微生物發(fā)酵產(chǎn)β-木糖苷酶的研究主要集中于國外，所報(bào)道的β-木糖苷酶一般為胞內(nèi)酶(Polizeli?MLTM,Rizzatti?ACS,Monti?R,et?al.Xylanase?from?fungi:properties?and?industrial?application.2005,Applied?Microbiology?and?Biotechnology,67(5):577-591.)，少數(shù)真菌也能產(chǎn)胞外β-木糖苷酶，國內(nèi)外報(bào)道的菌株有：Aspergillus?sydowii、Talaromyces?thermophilus(Guerfali?M.,Gargouri?A.,Belghith?H,Talaromyces?thermophilus?β-D-xylosidase:purification,characterization?and?xylobiose?synthesis,2008,Biotechnoloty?and?Applied?Biochemistry,150(3):267-279.)、Paecilomyces?thermophila(王嵐，江正強(qiáng)，楊紹青，嗜熱擬青霉產(chǎn)胞外木糖苷酶發(fā)酵條件的優(yōu)化，2007，34(3)：519-523。)、黑曲霉和里氏木霉(江小華，朱均均，于世袁等，里氏木霉β-木糖苷酶的分離純化、酶系性質(zhì)及水解機(jī)理研究，2013，生物質(zhì)化學(xué)工程，47(1)：27-32。)，但其產(chǎn)酶量低并且存在純化過程復(fù)雜等問題。因此，利用分子生物學(xué)手段獲得高產(chǎn)β-木糖苷酶的基因工程菌是一條可行的重要途徑。相對于國外而言,我國關(guān)于對β-木糖苷酶的重組菌株的研究還是比較少的。薛業(yè)敏等從Thermoanaerbacter?ethanolicusJW200中克隆并在大腸桿菌中表達(dá)了一個(gè)高度熱穩(wěn)定性的β-木糖苷酶(薛業(yè)敏。盧晨。毛忠貴等。阿拉伯糖苷酶基因的克隆、表達(dá)以及表達(dá)產(chǎn)物的酶的穩(wěn)定性。2003。中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)。8(5)：9-13。)。吳愛蓮對來自Thermoanaerobacterium?sp.JW/SL?YS485的β-木糖苷酶進(jìn)行定點(diǎn)突變使得含突變體的大腸桿菌比天然野生菌株的產(chǎn)酶水平提高了55倍(吳愛蓮，嗜熱厭氧菌中糖苷酶的定向改造，2007，南京：南京師范大學(xué)，)。梁艷麗等人在大腸桿菌中高效表達(dá)了Bacillus?halodurans?C-125的β-木糖苷酶基因。使其穩(wěn)定性提高并增加了對木糖的耐受性(梁艷麗，李興玉，毛自朝等，嗜堿芽孢桿菌C-125木糖苷酶基因的表達(dá)與酶特性鑒定，2009，25(9)：1386-1393。)。