[發明專利]熱穩定堿性果膠酶突變體及其編碼基因以及它們的應用

有效

• 申請號: 201410067267.2
• 申請日: 2014-02-26
• 公開（公告）號: CN104862295B
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發明（設計）人: 馬延和;葉金統;周成;薛燕芬
• 申請（專利權）人: 中國科學院微生物研究所
• 主分類號: C12N9/88
• 分類號: C12N9/88;C12N15/60;C12N15/63;C12N1/21
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司11283
• 代理人: 李婉婉,張苗

技術領域

本發明涉及一種果膠酶蛋白，所述果膠酶蛋白的編碼基因，含有該編碼基因的重組載體和轉基因細胞，含有所述果膠酶蛋白作為活性成分的組合物，以及如上所述的果膠酶蛋白、編碼基因、重組載體、轉基因細胞和組合物在水解果膠中的應用。

背景技術

果膠質是一種酸性多糖物質，廣泛存在于植物界，主要存在于植物的細胞初生壁和細胞中間層，為內部細胞的支撐物質。果膠的化學結構復雜，果膠的主鏈是部分甲酯化的半乳聚糖，支鏈依據果膠質來源的不同而改變。去酯化的果膠被稱作果膠酸或者多聚半乳糖醛酸。水解這類果膠物質的酶被廣泛稱作果膠酶。內切聚半乳糖醛酸裂解酶（EC.4.2.2.2）是通過β消除作用隨機裂解果膠酸的α-1,4-糖苷鍵將其降解。堿性果膠酶可應用于一些傳統的工業過程，如紡織和植物纖維處理、咖啡和茶業發酵、油料提取、含有果膠物質的工業廢水處理。由于微生物酶法在生物精煉及植物纖維脫膠等處理過程比傳統的化學處理具有明顯的優勢，它能夠減少化學處理過程中采用高濃度的強堿溶液對植物纖維的損害及后期污水的處理，因而也引起越來越多的研究。

酶學特性和酶的穩定性是影響其應用的關鍵因素之一。由于脫膠的過程多數是在堿性和較高溫度條件下進行的，也就要求了參與這過程中的酶要必須要能耐受較高的溫度和堿性。其中酶的熱穩定性對于工業應用來說十分重要，而且高溫條件下，酶的反應速度更快，能縮短反應周期，節約成本，也有利于避免反應過程中被其他微生物污染。

從嗜堿芽孢桿菌Bacillus sp. N16-5（CGMCC N0.0369）克隆得到的果膠酶Bsp165PelA具有活性高，最適反應pH高，同時它并不需要額外添加Ca²⁺就能保持活性，在生物脫膠等方面具有較大的工業應用潛力，但由于其熱穩定性不理想，50℃保溫30min就基本喪失了活性，提高其熱穩定性具有重要意義。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有果膠酶不能夠耐高溫的缺陷，提供了一種耐高溫的果膠酶蛋白及其編碼基因，另外，還提供了含有編碼所述果膠酶蛋白的基因的重組載體、細胞，以及含有所述果膠酶蛋白的組合物，以及它們的應用。

為了實現上述目的，一方面，本發明提供了一種果膠酶蛋白，其中，所述果膠酶蛋白的氨基酸序列如SEQ ID No：5或SEQ ID No：6所示。

第二方面，本發明提供了一種編碼基因，其中，所述編碼基因能夠編碼如上所述的果膠酶蛋白。

第三方面，本發明提供了一種重組載體，其中，所述重組載體含有如上所述的編碼基因。

第四方面，本發明提供了一種轉基因細胞，其中，所述轉基因細胞含有如上所述的編碼基因。

第五方面，本發明提供了一種組合物，其中，所述組合物含有如上所述的果膠酶蛋白作為活性成分。

第六方面，本發明提供了如上所述的果膠酶蛋白、如上所述的編碼基因、如上所述的重組載體、如上所述的轉基因細胞、如上所述的組合物在水解果膠中的應用。

通實施例可以看出，本發明提供的果膠酶蛋白的熱穩定性能明顯得到了提高。

本發明的其他特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

附圖說明

附圖是用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用于解釋本發明，但并不構成對本發明的限制。在附圖中：

圖1顯示了果膠酶蛋白突變體以及野生型果膠酶蛋白在50℃下保溫不同時間的殘余酶活。

具體實施方式

以下對本發明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發明，并不用于限制本發明。

第一方面，本發明提供了一種果膠酶蛋白，其中，所述果膠酶蛋白的氨基酸序列如SEQ ID No：5（表示為2B9）或SEQ ID No：6（表示為EA）所示。

根據本發明，所述果膠酶蛋白的來源沒有特別的限制，只要能夠獲得如上氨基酸序列的果膠酶蛋白即可。例如，所述果膠酶蛋白可以由人工合成獲得，也可以通過該果膠酶蛋白的氨基酸序列獲得其編碼基因，然后再進行相應的生物表達獲得。

基于此，本發明提供了一種編碼基因，其中，所述編碼基因能夠編碼如上所述的果膠酶蛋白。