[發明專利]一種堿性果膠酶及其編碼基因和它們的應用

有效

• 申請號: 201410779784.2
• 申請日: 2014-12-16
• 公開（公告）號: CN105754980B
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: 馬延和;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;C12N15/70;C12N1/21;C12R1/10
• 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;金迪

本發明公開了一種(a)或(b)所示的堿性果膠酶：(a)由SEQ ID NO：1或SEQ ID NO：3所示的氨基酸序列組成的堿性果膠酶；(b)SEQ ID NO：1或SEQ ID NO：3所示的氨基酸序列經過取代、缺失或添加一個或幾個氨基酸且酶活性不變的由(a)衍生的蛋白質，或者，在SEQ ID NO：1或SEQ ID NO：3的氨基末端和/或羧基末端連接有標簽的氨基酸序列所示的蛋白質。本發明還公開了能夠編碼所述堿性果膠酶的基因、含有所述基因的重組載體、含有所述重組載體的重組菌株以及它們的應用。此外，本發明還公開了制備堿性果膠酶的方法和用于降解果膠的組合物。本發明的堿性果膠酶活性高且穩定性強。

技術領域

本發明涉及基因工程領域，具體地，涉及一種堿性果膠酶及其編碼基因和它們的應用。

背景技術

果膠(Pectin)是一組多糖類物質，具有由不同酯化度的半乳糖醛酸以α-1,4-糖苷鍵聚合而成的多糖鏈，常帶有鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖、木糖、海藻糖、芹菜糖等組成的側鏈。果膠廣泛存在于植物細胞初生壁和細胞間隙中，為內部細胞的支撐物質，在植物組織中與纖維素、半纖維素、木質素和蛋白質等相互交聯。果膠酶是一類能夠分解果膠質的酶的總稱，普遍存在于微生物和植物中。根據分解糖苷鍵的反應性質和降解底物的性質可以分為果膠水解酶、果膠裂解酶、果膠酯酶和原果膠酶。按其作用最適pH值又可分為酸性果膠酶和堿性果膠酶。

果膠酶廣泛應用于食品、造紙、飼料和紡織等工業中。酸性果膠酶主要用于水果榨汁和果汁澄清以及飼料工業中。而堿性果膠酶是一類在堿性條件下具有較高活性的果膠酶，其最適pH值一般在8.0-10.0，可以在高pH條件下斷開果膠聚合物主鏈，產生寡聚半乳糖醛酸，是一類非常重要的工業酶，在植物藥提取、咖啡和茶業發酵、油料提取、紡織和植物纖維處理、造紙、含有果膠物質工業廢水處理等生物技術領域具有重要應用價值，成為研究的熱點。尤其在紡織工業的麻類脫膠、棉織品精煉等領域，使用堿性果膠酶可以減少或替代傳統的高堿、高溫處理，不僅可有效去除果膠質，對天然纖維損傷小，而且節能減排，綠色高效。

目前已報道的堿性果膠酶多來自于細菌、放線菌和真菌，多個堿性果膠酶基因已被克隆和表達，但仍然面臨著在工業應用的堿性條件下酶活性低和穩定性差、表達量低等問題，同時國內已篩選獲得的堿性果膠酶產酶菌株生產水平參差不齊，其生產能力距離工業應用需求還很遠。因此篩選高活性和穩定性高的堿性果膠酶，并構建高產工程菌株是提高堿性果膠酶工業化應用水平的重點。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種活性高穩定性強的堿性果膠酶及其編碼基因和它們的應用。

為了實現上述目的，第一方面，本發明提供了一種(a)或(b)所示的堿性果膠酶：

(a)由SEQ ID NO：1或SEQ ID NO：3所示的氨基酸序列組成的堿性果膠酶；

(b)SEQ ID NO：1或SEQ ID NO：3所示的氨基酸序列經過取代、缺失或添加一個或幾個氨基酸且酶活性不變的由(a)衍生的蛋白質，或者，在SEQ ID NO：1或SEQ ID NO：3的氨基末端和/或羧基末端連接有標簽的氨基酸序列所示的蛋白質。

第二方面，本發明提供了一種能夠編碼第一方面所述的堿性果膠酶的基因。

第三方面，本發明提供了一種含有第二方面所述的基因的重組載體。

第四方面，本發明提供了一種含有第三方面所述的重組載體的重組菌株。

第五方面，本發明提供了一種制備堿性果膠酶的方法，該方法包括：(1)培養第四方面所述的重組菌株，誘導編碼堿性果膠酶的基因的表達；(2)分離提純所表達的堿性果膠酶。

第六方面，本發明提供了一種用于降解果膠的組合物，該組合物含有第一方面所述的堿性果膠酶作為活性成分，以所述組合物的總重量為基準，所述堿性果膠酶的含量為10-90重量％。