[發明專利]一種具有β-半乳糖苷酶活性的酶蛋白及其應用

在審

• 申請號: 201810018344.3
• 申請日: 2018-01-09
• 公開（公告）號: CN108165541A
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發明（設計）人: 毛相朝;楊曉慶;劉振;孫建安;薛長湖
• 申請（專利權）人: 中國海洋大學
• 主分類號: C12N9/38
• 分類號: C12N9/38;C12P19/02;C12P19/04;C12P19/12;C12P19/14;C12N15/70;C12N1/21;C12R1/19
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

本發明公開了一種β?半乳糖苷酶AgWH2A及其應用，其氨基酸序列為SEQ ID NO：1；編碼上述β?半乳糖苷酶的基因，其核苷酸序列為SEQ ID NO：2。本發明的β?半乳糖苷酶能降解瓊寡糖非還原端的D?半乳糖(D?Gal)，以及生成對應的新瓊寡糖，因此可用于新瓊寡糖的制備。相較于化學方法，酶法具有條件溫和，環境友好，催化活性高等特點，故其是制備新瓊寡糖很有前景的方法。本發明的大腸桿菌重組株，pET?21a/BL21(DE3)表達的重組β?半乳糖苷酶，表達水平高，易于純化，具有良好的耐堿性和酶活性，為新瓊寡糖的制備提供了新的酶源。

技術領域

本發明屬于功能酶篩選技術領域，具體涉及一種具有β-半乳糖苷酶活性的酶蛋白及其應用。

背景技術

β-半乳糖苷酶(β-galactosidase；EC 3.2.1.23)，全名為β-D-半乳糖苷半乳糖水解酶，商品名為乳糖酶，能作用于β-半乳糖苷化合物中β-半乳糖苷鍵發生水解，有些還具有轉糖苷作用生成低聚半乳糖，該酶廣泛存在于動物、植物及微生物中。現已被報道的β-半乳糖苷酶主要屬于四個糖苷水解酶家族，GH1，GH2，GH35，GH42家族。β-半乳糖苷酶的最初應用是利用其水解乳糖的性質來降低乳制品中的乳糖含量。

瓊脂糖是紅色巨藻的主要組成成分(Rhodophyta)，是由D-半乳糖和L-3,6-內醚半乳糖為單元交替組成的線性多糖。瓊脂糖能被海洋細菌中的瓊膠酶降解，產生一系列低聚合度的寡糖，據其聚合度大小以及單糖排列方式的不同，可分為瓊膠寡糖和新瓊寡糖。前期工作中，發明人所在的實驗室已經從Agarivorans gilvus WH0801菌中克隆表達了三個β瓊膠酶AgWH50A，AgWH50B和AgWH50C，一個新瓊二糖水解酶AgaWH117，這些酶對于寡糖的制備都有著很重要的作用，AgWH50A和AgWH50B反應主要的產物是新瓊四糖，AgWH50C作用于瓊脂糖的主要產物是新瓊二糖，但瓊寡糖不能進一步被已經克隆表達的現有的糖苷水解家族的酶水解。

相較于化學方法，酶法具有條件溫和，環境友好，催化活性高等特點，因此制備β-半乳糖苷酶對于探索A.gilvus WH0801菌用于瓊脂糖的降解有重要的意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種具有β-半乳糖苷酶活性的酶蛋白及其應用，利用該酶的水解能力，應用于瓊脂糖的降解，得到新瓊寡糖。

本發明的具有β-半乳糖苷酶活性的酶蛋白，包含有：

1)氨基酸序列為Seq ID NO：1的酶；

2)與1)中酶具有90％或以上同源性，能降解瓊寡糖來制備新瓊寡糖和D-半乳糖的酶；

上述2)中酶，是從淡黃色噬瓊膠菌(Agarivorans gilvus)中擴增獲得的；

所述的淡黃色噬瓊膠菌(A.gilvus)，為A.gilvus WH0801株；

編碼上述酶蛋白的基因，其一種核苷酸序列為Seq ID NO：2。

本發明提供一種重組載體，是攜帶上述編碼基因的載體，其中一種具體的載體為pET-21a(+)。

本發明提供一種攜帶上述載體的重組表達宿主，其一種為大腸桿菌BL21(DE3)。

本發明的β-半乳糖苷酶用于降解瓊寡糖來制備新瓊寡糖和D-半乳糖。

本發明所提供的具有β-半乳糖苷酶活性的酶蛋白能降解瓊寡糖非還原端的D-半乳糖(D-Gal)，以及生成對應的新瓊寡糖，因此可用于新瓊寡糖的制備。相較于化學方法，酶法具有條件溫和，環境友好，催化活性高等特點，故其是制備新瓊寡糖很有前景的方法。

附圖說明

圖1：本發明的β-半乳糖苷酶AgWH2A家族確認的進化樹分析示意圖；