[發明專利]糖苷水解酶家族7蛋白基因及其編碼的蛋白和應用

有效

• 申請號: 201811240724.8
• 申請日: 2018-10-23
• 公開（公告）號: CN109280673B
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 胡興;李洪波;王曉紅
• 申請（專利權）人: 懷化學院
• 主分類號: C12N15/56
• 分類號: C12N15/56;C12N9/42;C12N15/70;C12N1/21;C12P19/14;C12P19/02
• 代理公司: 北京中政聯科專利代理事務所(普通合伙) 11489
• 代理人: 秦佩

本發明涉及一種糖苷水解酶家族7蛋白基因，所述糖苷水解酶家族7蛋白基因核苷酸序列如SEQ ID No.1所示。還涉及所述基因編碼的蛋白，其蛋白質的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。本發明設計出一種新的能表達糖苷水解酶家族7蛋白的基因序列，進一步利用pET28載體構建出重組質粒并轉化到大腸桿菌表達菌株，實現了表達產物的可溶性表達，得到大量可溶形式的重組糖苷水解酶家族7蛋白；在本發明的表達系統內，重組糖苷水解酶家族7蛋白可按適當的方式折疊，并保持天然構象，所制備出來的蛋白有水解羧甲基纖維素鈉產生葡萄糖的酶活性，而且在pH3.5?5.0的條件具有較好的酶活性，在銅離子存在下，還有一定的激活作用。

技術領域

本發明屬于生物基因工程技術領域，涉及糖苷水解酶家族7蛋白基因及其編碼的蛋白和應用。

背景技術

纖維素是由葡萄糖以β-1，4糖苷鍵構成的多糖，是構成植物細胞壁的重要組分，植物通過光合作用，生產地球上最豐富、最廉價的纖維素資源，有資料表明，全世界每年的植物體生成量高達1500億噸干物質，其中纖維素及半纖維素的總量為850億噸。由于纖維素具有水不溶性的高結晶構造，其外圍又被木質素層包圍著，要把它水解成可利用的葡萄糖相當困難，所以到目前為止仍沒有得到很好地利用。隨著世界人口驟長，為解決日益加劇的食品和能源危機，纖維素資源的利用引起了世界各國的極大關注和高度重視.當前，新能源、新食品資源的開發是世界各國都在著重研究的重大課題。在這類研究中，纖維素科學、纖維素降解機理和纖維素酶的研究成為其研究的主要組成部分，其中又以纖維素酶的研究為重。

纖維素酶屬于糖苷水解酶類，是專門催化水解纖維素鏈中β-1，4-糖苷鍵的一類酶的總稱，是一種高活性生物催化劑，能夠分解纖維素產生葡萄糖。根據纖維素酶的結構不同，可把纖維素酶分為兩類：纖維素酶復合體和非復合體纖維素酶。纖維素酶復合體是一種超分子結構的多酶蛋白復合體，由多個亞基構成。非復合體纖維素酶由內切糖苷水解酶、外切糖苷水解酶和β-葡聚糖苷酶組成，現已發現的糖苷水解酶分為133個糖苷水解酶家族(GH1～GH133)。非復合體纖維素酶主要由好氧的絲狀真菌產生，它們是分解纖維素的最重要的酶源。

而我國的纖維素酶工業制備還處于研究開發階段，纖維素酶的生產還存在纖維素酶活力較低，生產成本較高，生產周期較長等問題使得纖維素酶的應用受到限制，因此，需要克服纖維素酶大量生產的瓶頸。深入研究纖維素酶的作用機制，加強對纖維素酶的分子生物學研究，特別要充分利用DNA基因重組技術的應用，生產具有高酶活的重組蛋白。纖維素酶系包含內切酶、外切酶和糖苷轉移酶3種酶。其中，纖維素內切酶對纖維素的分解起重要作用。目前市售纖維素酶都是各種酶的混合物，很少有利用基因工程手段獲得大最高純度和高活性的纖維素內切酶的相關產品和技術。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種糖苷水解酶家族7蛋白基因，以及所述基因所編碼的蛋白質；進一步還提供一種包含如SEQ ID No.1所示的核苷酸序列的重組載體，以及這種載體所轉化的重組菌，進一步該重組菌所表達蛋白質的方法及蛋白純化方法。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

1.糖苷水解酶家族7蛋白基因，所述糖苷水解酶家族7蛋白基因核苷酸序列如SEQID No.1所示。

2.糖苷水解酶家族7蛋白，所述蛋白質的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。

3.一種重組載體，由空載體和插入該空載體的目的基因組成，所述目的基因的核苷酸序列如SEQ ID No.1所示。

進一步，所述空載體為pET28載體。

4.一種重組菌，所述重組菌為技術方案3所述載體轉化的重組菌，含有如SEQ IDNo.1所示的核苷酸序列。

5.糖苷水解酶家族7蛋白的制備方法，包括以下步驟：