[發明專利]真菌來源的高溫酸性β-葡萄糖苷酶及其編碼基因和應用

有效

• 申請號: 201480083941.4
• 申請日: 2014-12-08
• 公開（公告）號: CN107002055B
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 姚斌;石鵬君;夏偉;羅會穎;黃火清;楊培龍;王亞茹;蘇小運;柏映國;師霞;馬銳
• 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
• 代理公司: 北京法信智言知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11737
• 代理人: 劉靜榮

提供了真菌來源的高溫酸性β?葡萄糖苷酶及其編碼基因和應用。提供的β?葡萄糖苷酶最適pH值為4.5，最適溫度為75℃，在60℃下處理1h保留最適條件90％以上的酶活力。包含該β?葡萄糖苷酶的編碼基因的重組工程酵母菌株GS115/bgl3A具有高發酵水。

技術領域

本發明涉及基因工程領域，具體地，本發明涉及一種真菌來源的高溫酸性β-葡萄糖苷酶及其編碼基因和應用。

背景技術

β-葡萄糖苷酶(EC3.2.1.21)，又稱β-D-葡萄糖苷葡萄糖水解酶，它能夠水解結合于末端非還原性的β-D-葡萄糖苷鍵，同時釋放出β-D-葡萄糖和相應的配基。1837年，Liebig和Wohler首次在苦杏仁中發現，后來的研究發現，β-葡萄糖苷酶存在于自然界許多植物、昆蟲、酵母、曲霉、木霉及細菌體內。β-葡萄糖苷酶作為纖維素酶系的一個重要組成部分，可催化纖維素降解的最后一步反應，消除纖維二糖對外切和內切葡聚糖酶的抑制作用。

β-葡萄糖苷酶的水解活性在醫療、食品、生物質轉化中有重要的應用價值，特別是隨著近年來環境能源等危機的加重，纖維素作為自然界最廣泛的碳源受到各國政府的高度重視。能源方面，在農業秸稈和廢棄紙漿處理過程中添加β-葡萄糖苷酶可促進秸稈纖維物質徹底水解為葡萄糖，可供酵母發酵生產乙醇，實現生物質能源的高效轉化利用，并在一定程度上減少環境污染，具有重大的能源和環境共同可持續發展意義。另一方面，植物中有數百種不同的帶有β-糖苷鍵的風味前體，而在食品、飲品工業中，這些糖苷鍵的水解可以提高產品的質量和口感。β-葡萄糖苷酶作為風味酶水解這些風味前體產生需要的糖苷，但其過程緩慢并不完全，所以人工在生產中或生產后加入外源的β-葡萄糖苷酶，能夠有效的改善產品的品質(Williams et al.，1982)。β-葡萄糖苷酶也可以通過水解糖苷，釋放維生素B6、抗氧化物及其它的營養物質，增加食品、飲品的營養。β-葡萄糖苷酶還被廣泛用于水解大豆異黃酮，制備高活性的大豆異黃酮苷元產品，在飼料和醫藥行業潛力巨大。

β-葡萄糖苷酶還具有一定的糖苷轉移酶活性，β-葡萄糖苷酶可用于工業化生產低聚龍膽糖，低聚龍膽糖是龍膽二糖、三糖和四糖的混合物，可保持食品中的水分，同時低聚龍膽糖具有輕微的苦味，特別適合于咖啡制品和巧克力制品中的應用，具有增味或味覺改良的作用，由于低聚龍膽糖顯著的保健功能，正日益受到消費者的青睞(彭喜春等，2001)。

本發明的高溫酸性β-葡萄糖苷酶可較好地滿足生物質轉化、工業生產和飼用酶制劑的應用需求，且其高表達量和高催化效率可大大降低生產成本，具有很好的應用前景。

發明內容

本發明的目的是提供一種真菌來源的高溫酸性β-葡萄糖苷酶BGL3A。

本發明的另一目的是提供編碼上述高溫酸性β-葡萄糖苷酶的基因bgl3A。

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高溫酸性β-葡萄糖苷酶的方法。

本發明的另一目的是提供上述高溫酸性β-葡萄糖苷酶的應用。

本發明從嗜熱真菌藍狀菌(Talaromyces emersonii 12802)中分離得到一種新的高溫酸性β-葡萄糖苷酶BGL3A，并構建了能夠高效表達此β-葡萄糖苷酶的重組酵母菌株。

本發明提供了一種高溫酸性β-葡萄糖苷酶BGL3A，其選自：

(a)包含SEQ ID NO.1或SEQ ID NO.2所示氨基酸序列的多肽；或者

(b)SEQ ID NO.1或SEQ ID NO.2所示氨基酸序列經過取代、缺失或添加一個或幾個氨基酸且具有木聚糖酶活性的由(a)衍生的多肽。

SEQ ID NO.1：