[發明專利]一種細菌來源的果膠酶及其基因

在審

• 申請號: 201910442042.3
• 申請日: 2019-05-24
• 公開（公告）號: CN110066818A
• 公開（公告）日: 2019-07-30
• 發明（設計）人: 葉秀云;關怡;尹娣;王冬煌;呂超
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: C12N15/60
• 分類號: C12N15/60;C12N15/56;C12N15/55;C12N9/88;C12N9/26;C12N9/18;C12N15/70;C12N1/21;C12N15/10;C12R1/19
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 饒文君;蔡學俊

本發明提供一種細菌來源的果膠酶及其基因，以及將其在大腸桿菌細胞中克隆表達的方法，所述果膠酶基因核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示；果膠酶的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示；含所述基因的載體是大腸桿菌質粒；含所述基因的細胞由所述載體轉化而得；所述果膠酶基因的細胞是包含所述核苷酸分子或用所述載體轉化的大腸桿菌。

技術領域

本發明屬于生物技術領域，具體涉及一種細菌來源的果膠酶及其基因。

技術背景

果膠酶主要由微生物和植物合成，由于微生物特有的產能大，周期短，經濟效益高等特點，使其成為生產果膠酶的主要生物資源。微生物果膠酶來源廣泛 ，細菌、真菌、放線菌都能產果膠酶，如歐文氏菌屬(Erwinia)、芽孢桿菌屬(Bacillus)、假單胞菌屬(Pseudomonas)、無枝酸菌屬(Amycolata)、酵母屬(Saccharomyces)、螺孢菌屬(Spirillospora)、克魯維酵母屬(Kluyveromyces)、青霉屬(Penicillium)、曲霉屬(Aspergillus)、核盤菌屬(Sclerotinia)、側孢霉屬(Sporotrichum)、黑星菌屬(Venturia)等。據報道，絲狀真菌和細菌產的果膠酶在植物抗病方面發揮了重要的作用，因此人們對這些微生物來源的果膠酶進行了較為全面且深入的研究。

果膠酶結構非常復雜，根據果膠酶對果膠物質的作用模式分為：原果膠酶、果膠酯酶、解聚酶；

（1）原果膠酶：該酶溶解原果膠，形成高度聚合的可溶性果膠。根據原果膠酶作用位置的不同，將其分為A型和B型：A型主要降解主鏈上的多聚半乳糖醛酸，而B型果膠酶降解與細胞壁組分相連的多糖側鏈相關。

（2）果膠酯酶：使果膠中的甲酯水解，生成果膠酸。果膠酯酶對酯化程度高的果膠有較高活性，專一性也較高。

（3）解聚酶：催化果膠中多聚半乳糖醛酸α-1,4糖苷鍵的斷裂。根據斷裂糖苷鍵的作用機制將解聚酶分為聚半乳糖醛酸酶（PG）和裂解酶（PL）兩種類型。

聚半乳糖醛酸酶（Polygalacturonase，PG）指在有水的作用下水解半乳糖醛酸α-1,4糖苷鍵，優先對甲酯化程度低的果膠作用。根據切割底物的方式不同，又分為內切多聚半乳糖醛酸酶(endo-PG；EC 3.2.1.15)和外切聚半乳糖醛酸酶(exo-PG；EC 3.2.1.67)。內切多聚半乳糖醛酸酶從分子內部無規則的切斷α-1,4糖苷鍵，可使果膠或果膠酸的粘度迅速下降，這類酶在果汁的澄清中起主要作用。由于酶只能裂開和游離羧基相鄰的糖苷鍵，因此底物水解的速度和程度隨它的酯化程度增加而降低。內切多聚半乳糖醛酸酶廣泛分布于真菌和細菌中，在許多植物中也有發現。比如在木霉菌（Trichoderma virens），鏈格孢菌（A. alternata）, 灰葡萄孢菌(Botrytis cinerea)，桃樹等。外切聚半乳糖醛酸酶從分子末端逐個切斷α-1,4糖苷鍵，生成半乳糖醛酸，粘度下降不明顯，需要鈣離子激活。目前報道的外切型多聚半乳糖醛酸酶大部分來源于真菌，少數來源于革蘭氏陰性菌和植物。