[發明專利]一種酸性高比活葡聚糖酶GLU16-3及其基因和應用

有效

• 申請號: 201410598371.4
• 申請日: 2014-10-30
• 公開（公告）號: CN104388408A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 姚斌;羅會穎;游帥;石鵬君;黃火清;王亞茹;柏映國;楊培龍;馬銳;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;C12N15/81;C12N1/21;C12N1/19;C12P19/14;C12P19/12;C12P19/02;C12C7/00
• 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

技術領域

本發明涉及基因工程領域，具體地，本發明涉及一種酸性葡聚糖酶GLU16-3及其基因、包含該基因的重組載體和應用。?

背景技術

纖維素、半纖維素和木質素等是植物細胞壁的主要組成成分。纖維素大約占細胞干重的40～45％，是由葡萄糖通過β-1,4-糖苷鍵連接而成的線狀結構分子。木質素約占細胞干重的15～25％，是一種復雜酚類聚合物。半纖維素約占細胞干重的30～35％，是繼纖維素之后最豐富的可再生生物資源。它由雜聚多糖組成，按主鏈組成占多數的糖來命名，稱之為葡聚糖、甘露聚糖、和葡甘露聚糖等(Schulze?E?1891.Ber?Dtsch?Chem?Ges?24,2277-2287.)。其中β-葡聚糖是單子葉禾本科植物細胞壁中的結構性非淀粉多糖，主要存在于糊粉層和胚乳細胞中，如大麥和燕麥胚乳細胞壁含有約70～75％的葡聚糖(Philippe?S?et?al.2006.Planta?224(2),449-461.)?

β-葡聚糖酶是能分解β-糖苷鍵鏈成的葡萄糖聚合物的一類酶的總稱。按作用方式不同,β-葡聚糖酶可分為內切葡聚糖酶和外切葡聚糖酶兩類。其中內切β-1,3-1,4-葡聚糖酶(酶學分類號E.C.3.2.1.73)可以水解β-1,3-1,4-葡聚糖，專一作用于與β-1,3鍵相連的β-1,4糖苷鍵，使其降解為低分子量片段，失去親水性和粘性。改變單胃動物腸道內容物的特性，提高內源性消化酶活性，改變腸道微生物環境，利于動物對營養物質的消化和吸收,提高生長性能和飼料的轉化率(Mathlouthi?N?et?al.2002.Amin?Res?51,395-406.)在食品和飼料工業等方面有廣闊的應用前景。?

在啤酒釀造行業具有潛在的應用前景，在啤酒釀造過程中，麥芽中的葡聚糖造成啤酒過濾困難、堵塞過濾膜，增加了啤酒的生產成本和品質，采用酸性葡聚糖酶和葡聚糖酶協同作用，可以解決以上問題。因此，酸性葡聚糖酶的產生、純化、性質、酸性特征的結構基礎及其在飼料加工、釀酒工業、果汁加工、以及能源等領域的應用正在不斷深入。?

由于不同工業對葡聚糖酶性質需求不同，因此，獲得新型具有優良特性葡聚糖酶的研究仍具有重大意義。本次克隆和分離的酸性的葡聚糖酶比活力非常高，可以有效降低其在工業應用中的成本，可以更好的應用于飼料、釀酒，食品工業。本發明中的葡聚糖酶在酸性、中性pH下均具有較高酶活力，具有優良的pH穩定性，在?pH1～10之間保持穩定，并且具有很好熱穩定性和胃蛋白酶以及胰蛋白酶抗性，表現出較高的半纖維素酶活性，大麥芽粘度降解實驗顯示，其對大麥芽粘度的降低具有明顯的效果，符合多種工業需要，尤其是在飼料，啤酒釀造以及食品等工業領域中具有很好的應用潛力。?

發明內容

本發明的目的是提供一種能高效應用的酸性葡聚糖酶。?

本發明的再一目的是提供編碼上述酸性葡聚糖酶的基因。?

本發明的另一目的是提供包含上述基因的重組載體。?

本發明的另一目的是提供包含上述基因的重組菌株。?

本發明的另一目的是提供一種制備上述酸性葡聚糖酶的基因工程方法。?

本發明的另一目的提供上述酸性葡聚糖酶的應用。?

本發明從藍狀菌(Talaromyces?leycettanus)中分離得到一種新的酸性葡聚糖酶GLU16-3，其氨基酸序列如SEQ?ID?NO.1所示。?

SEQ?ID?NO.1：?

MRSTTTLLPLVALLAKLSTAGYVLQDDYGNSDSFFDKFTFFTGSDPTHGFVQYVDQATAENAGLIHASNGEVYIGVDHTNVASGSGRQSVRITSTNSYTHGLFIVDLAHMPGSICGAWPAFWMVGANWPNNGEIDIIEGVNQQTNNAMTLHTNEGCTIDNSGFTGTLVTSNCWINAPGQSTNAGCSIDSTSSQSYGTGFNNAGGGVYATEWTSNGISIWFFPRGSTPADISSGSPDPSTWGTPAASFGGSGCDIDSHFGAQQIVFDTTFCGDWAGNVWSSGSCASLAGTCQDYVANNPSAFAEAYWYVNSLKVYQDTAESTIIAHGPGNVTSTHSTTAPVPFARTHRIRRHGHGN?

其中，該酶基因編碼355個氨基酸，N端20個氨基酸為其信號肽序列“mrstttllplvallaklsta”(SEQ?ID?NO.3)。?