[發明專利]葡萄糖耐受性β-葡萄糖苷酶apbgl1a及其基因和應用

在審

• 申請號: 201910361096.7
• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN110066781A
• 公開（公告）日: 2019-07-30
• 發明（設計）人: 黃美娟;黃海泉;尹以瑞;李文均;黃武略;聞永慧
• 申請（專利權）人: 西南林業大學
• 主分類號: C12N9/42
• 分類號: C12N9/42;C12N15/56;C12N15/70
• 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

本發明屬于基因工程領域，具體涉及葡萄糖耐受β?葡萄糖苷酶apbgl1a及其基因和應用。本發明提供的葡萄糖耐受性β?葡萄糖苷酶apbgl1a，其氨基酸序列如SEQ ID NO.2。葡萄糖耐受性β?葡萄糖苷酶apbgl1a，對葡萄糖的抑制常數Ki值高達1886mM，最適溫度為45℃，最適pH為6.6，且該酶在大腸桿菌中表達時，部分能分泌到胞外，對SDS、離子液、乙醇等耐受性較強，可應用于纖維素乙醇生產、飼料處理、造紙和紡織業等植物纖維質水解過程中。

技術領域

本發明屬于基因工程領域，具體涉及葡萄糖耐受β-葡萄糖苷酶apbgl1a及其基因和應用。

背景技術

纖維素作為自然界中儲量最大的可再生植物生物質，是工業和生物能源生產重要的原料來源。纖維素分子是由葡萄糖通過β-1，4-糖苷鍵連接的聚合物。近年來，隨著能源危機，環境污染和人們環保意識的增強，以纖維素為底物生產的生物能源，如纖維素乙醇，備受關注。利用纖維素的關鍵在于將其徹底水解為可用于發酵的糖。自然界中，纖維素的徹底水解需要多種酶協同作用，包括內切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶。在水解過程在纖維素長鏈首先被內切葡聚糖酶和外切葡聚糖酶水解為纖維二糖和其它短鏈的纖維寡糖，這些產物的積累會抑制內切葡聚糖酶和外切葡聚糖酶的活性。因此，需要β-葡萄糖苷酶進一步將這些纖維寡糖徹底水解為葡萄糖，解除對內切葡聚糖酶和外切葡聚糖酶的抑制作用。

然而，大多數β-葡萄糖苷酶對纖維素水解的終產物葡萄糖敏感，其抑制常數Ki值在0.5～100mM。一般，在纖維素酶水解糖化過程中，當Ki值大于200mM時，β-葡萄糖苷酶活性受到明顯抑制。因此，發掘新的葡萄糖耐受性β-葡萄糖苷酶對于高效水解纖維素，促進纖維素物質的徹底降解和轉化有重要意義。

除了用于進行纖維素乙醇生產的纖維二糖水解功能之外，β-葡萄糖苷酶亦可廣泛用于醫藥、農業及食品業的領域中。諸多涉及糖苷鍵的切割或合成的反應都需要β-葡萄糖苷酶的參與，包括增強制酒香氣釋放，作為飼料添加物以增進單胃動物的營養利用，將染料木苷水解為染料木黃酮以作為抗癌劑，轉化糖苷型大豆異黃酮為活性苷元等。

本發明提供的來源于Allostreptomyces psammosilenae YIM DR4008^T葡萄糖耐受性β-葡萄糖苷酶apbgl1a，對葡萄糖的抑制常數Ki值高達1886mM，最適溫度為45℃，最適pH為6.6，且該酶在大腸桿菌中表達時，部分能分泌到胞外，對SDS、離子液、乙醇等耐受性較強，可應用于纖維素乙醇生產、飼料處理、造紙和紡織業等植物纖維質水解過程中。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了葡萄糖耐受性β-葡萄糖苷酶

apbgl1a及其基因和應用。

本發明的技術方案為：葡萄糖耐受性β-葡萄糖苷酶apbgl1a，其氨基酸序列如SEQID NO.2。

葡萄糖耐受性β-葡萄糖苷酶apbgl1a的編碼基因。

優選的，所述葡萄糖耐受性β-葡萄糖苷酶基因apbgl1a的分子量為51.8kDa

優選的，所述編碼基因如序列表SEQ ID NO.1所示。

葡萄糖耐受性β-葡萄糖苷酶apbgl1a的編碼基因的重組質粒。

本發明的有益效果為：葡萄糖耐受性β-葡萄糖苷酶apbgl1a，對葡萄糖的抑制常數Ki值高達1886mM，最適溫度為45℃，最適pH為6.6，且該酶在大腸桿菌中表達時，部分能分泌到胞外，對SDS、離子液、乙醇等耐受性較強，可應用于纖維素乙醇生產、飼料處理、造紙和紡織業等植物纖維質水解過程中。

附圖說明