[發明專利]一種具有熱恢復特性的褐藻膠裂解酶及其應用

在審

• 申請號: 201811117211.8
• 申請日: 2018-09-25
• 公開（公告）號: CN109055344A
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 王存良;李尚勇
• 申請（專利權）人: 王存良
• 主分類號: C12N9/88
• 分類號: C12N9/88;C12N15/60;C12P19/12;C12P19/00
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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褐藻膠裂解酶及其應用。所述褐藻膠裂解酶為一種褐藻膠裂解酶AlyL05，氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。本發明提供的褐藻膠裂解酶氨基酸序列與現有已知功能的褐藻膠裂解酶序列相似度僅為49%。本發明所述的褐藻膠裂解酶AlyL05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58.3%的活性。該酶降解主產物為不飽和褐藻膠二、三糖。本發明所述的褐藻膠裂解酶性質穩定，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褐藻膠裂解酶及其應用，屬于生物技術領域。

背景技術

褐藻膠是多種海藻的細胞壁成分，由互為差向異構體的α-L-甘露糖醛酸（Mannuronic acid，M）和β-D-古羅糖醛酸（Guluronic acid，G）通過1,4糖苷鍵連接而成的線性多糖。通常，褐藻膠由海帶、馬尾藻、巨藻等大型褐藻加工制成。我國是海藻養殖大國，褐藻膠產量占到世界總產量的70%以上。

褐藻膠廣泛應用在化工、醫藥、食品等行業。不同聚合度的褐藻膠寡糖具有不同的生物學活性。最新研究表明，利用褐藻膠制備的聚M段寡糖藥物“GV-971”能多靶點的抑制β淀粉樣細胞的聚集和細胞毒性，已完成三期臨床實驗；聚G寡糖能夠與抗生素聯合使用抑制多種臨床多耐藥致病菌。對比傳統的酸堿法降解褐藻膠，酶法降解褐藻膠具有條件溫和、易控制、綠色環保等優勢。因此，尋找具有特殊性質的褐藻膠裂解酶，并研究其降解條件及最終產物具有重要意義。

褐藻膠裂解酶通過β-消除反應催化褐藻膠分子內1,4糖苷鍵的斷裂，產生非還原性末端具有共軛雙鍵的不飽和寡糖。傳統的褐藻膠裂解酶是從海螺消化系統，海洋細菌中直接分離提取，受限于天然褐藻膠裂解酶產量低，發展基因工程的褐藻膠裂解酶勢在必行。目前已發現近百個褐藻膠裂解酶基因，部分基因在大腸桿菌中進行了重組表達，并研究了其酶學性質。但是大多數褐藻膠裂解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褐藻膠裂解酶及其應用。該酶與已報道的褐藻膠裂解酶氨基酸相似度僅為49%，為一個結構和功能全新的褐藻膠裂解酶。該酶的最適反應溫度為45℃，最適反應pH為8.2；酶液煮沸5分鐘后，放置在冰上30分鐘，可恢復其58.3%的活性。該酶降解主產物為褐藻膠不飽和二糖和三糖。

一方面，本發明提供一種具有熱恢復特性的褐藻膠裂解酶AlyL05，其氨基酸序列如SEQ ID NO. 1所示。

SEQ ID NO.1：

MITATKGLLRSVVFTVLALGSALVENHSLAETLATTHILPESHQALPQGELLGDFNSLDPSKSPSENFDLLSWTLSLPTDLNKDLKADIIYEKALSDSFALKPLFYTSTDGGMVFACPNAGAKTSKNTKYARTELREMLRRGNTRIKTKGITENNWVLNSAHGSVKRKAGAVEGSLEATLAVNRVSTTGDEKKVGRVIIGQIHATDDEPIRLYYRKLPGNDNGSIYFAHEINGGDDVWVNMVGSRSHTLENPEEGIALNEKFSYKITVKNNILFVTLIREGKQNLTKSFDMSKSGYNKNNQYMYFKAGVYNQNNSGSDKDYVQATFYHLENQH。

另一方面，本發明還提供一種具有熱恢復特性的褐藻膠裂解酶AlyL05對應的核酸序列，如SEQ ID NO.2所示。

SEQ ID NO.2：