[發明專利]一種耐熱木聚糖酶及其應用

有效

• 申請號: 201410736779.3
• 申請日: 2014-12-04
• 公開（公告）號: CN105671019B
• 公開（公告）日: 2019-02-26
• 發明（設計）人: 李福利;孟冬冬;呂明;張坤迪
• 申請（專利權）人: 中國科學院青島生物能源與過程研究所
• 主分類號: C12N9/42
• 分類號: C12N9/42;C12N15/70;C12N1/21;C12R1/19
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 周秀梅;李穎

本發明涉及木聚糖酶，具體的說是一種耐熱木聚糖酶及其應用。(a)，編碼具有木聚糖酶活性的多肽的核酸，該核酸編碼的蛋白質序列由SEQ ID NO：2中氨基酸序列所示(TM1)；(b)，編碼具有木聚糖酶活性的多肽的核酸，其與SEQ ID NO：2中氨基酸序列具有80％以上同源性的序列；或，(c)，(a)或(b)的核酸所編碼木聚糖酶的缺少信號序列或碳水化合物結合模塊。本發明所示木聚糖酶TM1和TM1?M將在飼料、食品和制漿造紙工業的應用中顯示出巨大的潛在價值。

技術領域

本發明涉及木聚糖酶，具體的說是一種耐熱木聚糖酶及其應用。

背景技術

半纖維素是植物細胞壁的重要組成部分，是自然界中第二豐富的多糖，其主要組成是木聚糖。木聚糖成分復雜，主鏈由β-1,4糖苷鍵相連的吡喃木糖殘基構成，其側鏈可以被阿拉伯糖、葡聚糖醛酸、乙?；鶊F等取代。β-1,4-內切木聚糖酶(Endo-β-1,4-xylanase,EC 3.2.1.8)的主要作用是從木聚糖鏈內部隨機切斷β-1,4糖苷鍵，形成不同聚合度的寡聚木糖。木聚糖酶在自然界中存在廣泛，在細菌、真菌、放線菌、藻類、原生動物等中都有發現。根據蛋白質氨基酸序列，可以將其分為不同的糖苷水解酶家族，木聚糖酶主要存在于第5、7、8、10、11和43家族。

木聚糖酶具有重要的應用價值，在食品、飼料、制漿造紙、紡織、能源等領域有著巨大的應用前景。工業用酶要求具有較高的酶活性、良好的熱穩定性和pH穩定性。如在紙漿漂白中，需要具備耐堿、耐熱和高活性且不具有纖維素酶活性的木聚糖酶。糖苷水解酶11家族的木聚糖酶不具有纖維素酶活性且分子量小，易于穿透纖維素網絡水解木聚糖，因此，在造紙工業中應用潛力巨大。工業生產中，木聚糖酶的碳水化合物結合模塊與底物產生不可逆結合，降低酶的回收利用率。因此，缺少碳水化合物結合模塊的木聚糖酶，可以高效降解高濃度底物、降低酶的使用成本。

發明內容

本發明的目的在于提供一種耐熱木聚糖酶及其應用。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：一種耐熱木聚糖酶，耐熱木聚糖酶為

(a)，編碼具有木聚糖酶活性的多肽的核酸，該核酸編碼的蛋白質序列由SEQ IDNO：2中氨基酸序列所示(TM1)；

(b)，編碼具有木聚糖酶活性的多肽的核酸，其與SEQ ID NO：2中氨基酸序列具有80％以上同源性的序列；

或，(c)，(a)或(b)的核酸所編碼木聚糖酶的缺少信號序列或碳水化合物結合模塊。

所述(c)中缺少信號序列或碳水化合物結合模塊為木聚糖酶XynA的C端碳水化合物結合模塊缺失或N端氨基酸突變體，其由SEQ ID NO：4中氨基酸所示(TM1-M)。

所述TM1或TM1-M在酶解催化或熱穩定性中的應用。

重組表達載體為含SEQ ID NO：2或SEQ ID NO：4所示的氨基酸序列和表達載體。

所述表達載體為pEASY-E1、pEASY-E2、pET-22b、pET28、pET32、pQE-30、pGEX-4T-2、pBR322、pUC18或pPIC9K。

所述TM1或TM1-M的重組表達載體在酶解催化或熱穩定性中的應用。

菌株為含SEQ ID NO：2或SEQ ID NO：4所示的氨基酸序列的宿主菌株。

所述宿主細胞為大腸桿菌E.coli BL21(DE3)。

本發明的C端碳水化合物結合模塊缺失后的截短蛋白TM1具有好的催化活性和熱穩定性。

本發明所具有的優點：