[發明專利]一種具有熱恢復特性的內切型β-瓊膠酶及其應用

在審

• 申請號: 201811116711.X
• 申請日: 2018-09-25
• 公開（公告）號: CN109022398A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 吳中寶
• 申請（專利權）人: 吳中寶
• 主分類號: C12N9/42
• 分類號: C12N9/42;C12N15/56;C12P19/14;C12P19/04
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• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種具有熱恢復特性的β?瓊膠酶及其應用。所述β?瓊膠酶為一種新型β?瓊膠酶AgaA5，氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示，N端為β?瓊膠酶的保守催化功能域（Asp¹?His⁶³⁰）。其C段設計了一段碳水化合物結合結構域區（Met⁶³¹?Pro⁸⁰⁶），可顯著增強其熱恢復特性。其氨基酸序列與現有已知功能的β?瓊膠酶序列相似度僅為77%。本發明所述的β?瓊膠酶AgaA5具有熱恢復特性，在煮沸5分鐘后，放置在冰上孵育30分鐘，可恢復其60.1%的活性。該酶作用方式為內切，降解主產物為新瓊四、六糖。本發明所述的β?瓊膠酶AgaA5性質穩定，產量大，具有一定的工業化應用潛質。

技術領域

本發明涉及一種具有熱恢復特性的內切型β-瓊膠酶AgaA5及其應用，屬于生物技術領域。

背景技術

瓊膠是石花菜等紅藻的細胞壁組成成分，是海洋中含量最多的海藻多糖之一。瓊膠的結構復雜，由1,3 連接的 β-D- 半乳吡喃糖和 1,4 連接的 3,6- 內醚 -α-L- 半乳吡喃糖殘基反復交替連接組成骨架，并包含硫酸基、甲基等取代基。瓊膠酶是指能夠降解瓊膠，產生瓊膠寡糖的一類糖苷水解酶，主要來源于海洋細菌，少部分來源于陸生環境中的細菌和海洋軟體動物。根據瓊膠酶降解瓊脂糖時的糖苷鍵和產物不同，瓊膠酶可以分成兩大類：α-瓊膠酶和β-瓊膠酶。α-瓊膠酶作用于瓊脂糖的 α-1,3糖苷鍵，生成瓊寡糖；β-瓊膠酶作用于β-1,4糖苷鍵，降解產物為新瓊寡糖。β-瓊膠酶降解所產生的新瓊寡糖（2-6糖）具有多種生理活性，如抑菌，抗腫瘤，免疫增強效應等。新瓊寡糖（4-8糖）對腸道菌群的生長還具有顯著的益生元效應。

目前在多糖降解酶數據庫中（http://www.cazy.org/）已有幾百個預測的β-瓊膠酶基因，其中部分基因在大腸桿菌或酵母菌中進行了重組表達，并研究了其酶學性質。但是大多數報道的β-瓊膠酶熱穩定和熱恢復性較差，容易失活，無法達到工業化應用的要求。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提供了一種具有熱恢復特性的β-瓊膠酶及其應用。該酶與已有β-瓊膠酶的氨基酸相似度僅為77%。其N端為催化區，C端含有一段由176個氨基酸組成的碳水化合物結合域，該區域可顯著增強其熱恢復的特性。該酶的最適反應溫度為30℃；酶液煮沸5分鐘后，在冰水中放置30分鐘，可恢復其60.1%的活性。該酶降解方式為內切，降解主產物為新瓊四糖和六糖。

一方面，本發明提供一種具有熱恢復特性的β-瓊膠酶AgaA5，其氨基酸序列如SEQID NO. 1所示。

SEQ ID NO.1：