[發明專利]一種低溫活性提高的外切菊粉酶突變體MutDP121ET6

有效

• 申請號: 202110041034.5
• 申請日: 2021-01-13
• 公開（公告）號: CN112813052B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 張蕊;周峻沛;黃遵錫;岑瀟龍;許波;韓楠玉;唐湘華;李俊俊;吳倩;高艷秀
• 申請（專利權）人: 云南師范大學
• 主分類號: C12N9/24
• 分類號: C12N9/24;C12N15/56;C12N15/10;C12N15/70;C12N1/21;C12R1/19
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 劉妮

本發明公開了一種低溫活性提高的外切菊粉酶突變體MutDP121ET6，該突變體MutDP121ET6具有如SEQIDNO.1所示的氨基酸序列。與野生酶InuAMN8相比，突變酶MutDP121ET6的熱活性和熱穩定性發生了改變，突變酶MutDP121ET6在低溫下具有更高的活性，而熱穩定性降低，低溫活性提高有利于在低溫反應時減少酶的用量或縮短反應時間，熱穩定性變差有利于通過熱處理控制酶的反應過程。55℃處理后，野生酶InuAMN8的酶活從70％降至17％，突變酶MutDP121ET6的酶活從74％降至8％。本發明的低溫外切菊粉酶突變體MutDP121ET6可應用于食品、釀酒和洗滌等行業。

技術領域

本發明涉及一種外切菊粉酶突變體，具體涉及一種低溫活性提高的外切菊粉酶突變體MutDP121ET6。

背景技術

菊芋在我國的大部分地區都可以種植，是一種高密度的非糧能源作物，耐旱、耐貧瘠、耐鹽堿、產量高。菊芋塊莖的干物質中，菊粉含量可高達70％，這些特點使菊芋的有效利用成為關注的焦點。

菊粉是由果糖聚合而成的多糖，經外切菊粉酶水解，可得到糖含量高達95％的果糖漿。果糖廣泛用于食品、醫藥、生物能源等行業，可作為天然甜味劑替代蔗糖，可以供糖尿病患者食用，可作為原料用來生產生物乙醇等。因而，外切菊粉酶可應用于食品、釀酒和生物能源等行業中(Singh RS et al.International Journal of BiologicalMacromolecules,2017,96:312–322)。

具有低溫活性的酶制劑可應用于低溫生境和低溫加工過程，如清酒和葡萄酒的發酵溫度、水產養殖環境、洗滌、污水處理通常在25℃的低溫下進行。另外，低溫下的處理(如果汁澄清)可防止微生物的污染、營養損失和食品品質降低，將中溫或者高溫處理方式轉為低溫處理方式還可起到降低能耗的作用(Cavicchioli et al.Microbial Biotechnology,2011,4(4):449–460)。因此，提高酶在低溫下的催化活性將有利于酶在食品、釀酒和洗滌等行業中的應用。

為了能方便有效地控制酶的催化反應，需要容易熱變性的酶；同時，為了使酶的使用更具安全性，需要酶經過簡單地處理后就容易降解，而熱變性使酶容易暴露蛋白酶酶切位點，導致酶容易被降解。因此，獲得容易熱變性的突變酶，將有利于酶在食品、釀酒和洗滌等行業中的應用。

發明內容

本發明的目的是提供一種低溫活性提高的外切菊粉酶突變體MutDP121ET6，該突變體MutDP121ET6在低溫下具有更高的活性，而熱穩定性降低，低溫活性提高有利于在低溫反應時減少酶的用量或縮短反應時間。

為了達到上述目的，本發明提供了一種低溫活性提高的外切菊粉酶突變體MutDP121ET6，該突變體MutDP121ET6具有如SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列。與GenBank記錄的外切菊粉酶序列AGC01505(SEQ ID NO.3)相比，MutDP121ET6有6個氨基酸與其不同，即AGC01505的第121位至126位氨基酸為DAAPLP，而MutDP121ET6的第121位至126位氨基酸為EEDRKT。

本發明的突變體MutDP121ET6的最適溫度為25℃，在40℃和50℃時分別具有50％和17％的酶活，溫度從0℃上升到20℃，MutDP121ET6的活性從33％上升到82％；50℃處理10–60min后，MutDP121ET6的酶活從82％降至67％；55℃處理10–60min后，MutDP121ET6的酶活從74％降至8％。

本發明的另一目的是提供所述的突變體MutDP121ET6的編碼基因mutDP121ET6。

優選地，所述編碼基因mutDP121ET6具有如SEQ ID NO.2所示的核苷酸序列。

本發明的另一目的是提供包含所述的編碼基因mutDP121ET6的重組載體。