[發(fā)明專利]一種褐藻膠裂解酶Algb及其編碼基因和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410660235.3
• 申請日: 2014-11-18
• 公開（公告）號: CN105624137B
• 公開（公告）日: 2020-01-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 尹恒;朱本偉;王文霞;譚海東;李曙光
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所
• 主分類號: C12N9/88
• 分類號: C12N9/88;C12N15/60;C12N15/63;C12P19/00
• 代理公司: 21002 沈陽科苑專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 馬馳

本發(fā)明公開了一種褐藻膠裂解酶Algb的基因序列及其制備方法與應(yīng)用。本發(fā)明所涉及到的褐藻膠裂解酶Algb來源于來源于Vibrio alginolyticus40B。本發(fā)明提供了制備該新型褐藻膠裂解酶的方法，即使用基因工程的方法，將該褐藻膠裂解酶的編碼基因克隆到大腸桿菌表達(dá)載體上，從而獲得可以異源表達(dá)該酶的大腸桿菌重組菌株，用該菌株異源表達(dá)制備的褐藻膠裂解酶Algb，具有降解褐藻酸鈉制備褐藻酸鈉寡糖的功能。本發(fā)明提供的褐藻膠裂解酶Algb可廣泛應(yīng)用于化工、農(nóng)業(yè)、食品、飼料添加、醫(yī)藥及海藻遺傳工程等領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明設(shè)計一種褐藻膠裂解酶基因algb。本發(fā)明還提供了含有該基因的載體和大腸桿菌重組菌株及其表達(dá)產(chǎn)物的生產(chǎn)方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

褐藻膠是由α-L-古羅糖醛酸(G)和β-D-甘露糖醛酸(M)兩種單糖醛酸組成的線型酸性多糖，廣泛地存在于海帶、裙帶菜等大型褐藻類植物細(xì)胞壁中。隨著糖生物學(xué)與糖化學(xué)研究的逐步深入，許多海洋寡糖，尤其是褐藻膠的降解產(chǎn)物-褐藻膠寡糖具有多種生物學(xué)活性。例如，低聚合度的褐藻膠寡糖具有降血脂、抗病毒、抗腫瘤以及抗氧化等生物學(xué)活性，有的已經(jīng)開發(fā)為藥品。以褐藻膠為原料制備褐藻膠寡糖有多種方法：酸解法、氧化降解法、超聲降解法和酶降解法。

其中，酸解法和氧化降解法降解條件難以控制，操作較為復(fù)雜，耗時長。超聲降解法一般與其他降解法共同使用，降解產(chǎn)物聚合度高，不易制得寡糖；酶法降解相對于其他降解方法具有降解條件溫和，反應(yīng)條件易于控制，產(chǎn)物特異性強，得率高等優(yōu)點，因此成為制備褐藻膠寡糖的首選方法。

制備褐藻膠寡糖所使用的酶即褐藻膠裂解酶，屬于多糖裂解酶家族成員，能夠催化糖醛酸單元之間的1，4糖苷鍵發(fā)生水解，在斷裂后新形成的非還原端生成雙鍵。按照其底物特異性的差異，褐藻膠裂解酶可以分為三類：專一性降解聚甘露糖醛酸的聚甘露糖醛酸裂解酶(EC4.2.2.3)、專一性降解聚古羅糖醛酸的聚古羅糖醛酸裂解酶(EC4.2.2.11)和能降解上述兩種片段的雙功能褐藻膠裂解酶。由于其具有底物專一性，褐藻膠裂解酶主要用于制備特異性結(jié)構(gòu)的褐藻膠寡糖，研究褐藻膠的化學(xué)結(jié)構(gòu)等方面；此外，褐藻膠裂解酶還可以應(yīng)用于治療肺囊腫性纖維化，制備海帶等大型褐藻的原生質(zhì)體等。

褐藻膠裂解酶主要來源于海洋動植物(包括海洋軟體動物、海洋藻類)和多種微生物(包括海洋細(xì)菌、土壤細(xì)菌和真菌)。根據(jù)其底物特異性不同，可分為兩大類：專一性降解聚甘露糖醛酸的裂解酶(EC4.2.2.3)和專一性降解聚古羅糖醛酸的裂解酶(EC4.2.2.11)；此外還有一些能夠降解上述兩種片段的雙功能裂解酶，主要是來源于交替假單胞菌NO272(Pseudoalteromonas sp.NO272)的褐藻膠裂解酶Aly；從交替假單胞菌Pseudoaltermonassp.SM0524中分離得到的AlySJ-02；從Isoptericola halotolerans分離得到褐藻膠裂解酶以及從麥芽寡養(yǎng)單胞菌(Stenotrophomsa maltophilia KJ-2)克隆得到的褐藻膠裂解酶；以上四種裂解酶均具有降解PM和PG的能力，降解產(chǎn)物多為DP2-6的寡糖。雙功能的褐藻膠裂解酶由于其廣泛的底物特異性而在工業(yè)生產(chǎn)上具有重要的應(yīng)用價值，主要用于褐藻膠寡糖的生產(chǎn)。本發(fā)明所涉及的褐藻膠裂解酶具有降解兩種片段的能力，并且在廣泛的pH范圍內(nèi)具有良好的活性與穩(wěn)定性，具有重要的工業(yè)應(yīng)用價值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的第一個目的是提供一種新型褐藻膠裂解酶Algb及其編碼基因。

本發(fā)明的第二個目的是提供一種制備新型褐藻膠裂解酶Algb的方法。

本發(fā)明的第三個目的是提供新型褐藻膠裂解酶Algb基因重組表達(dá)質(zhì)粒和重組基因工程菌株。

本發(fā)明的第四個目的是提供新型褐藻膠裂解酶Algb在褐藻膠降解中的應(yīng)用。

本發(fā)明所提供的褐藻膠裂解酶Algb，來源于弧菌菌株Vibrio alginolyticus40B，其氨基酸序列具有如下特征之一：