[發明專利]分泌表達量提高的葡萄糖淀粉酶突變體M3及其基因和應用

有效

• 申請號: 202111316632.5
• 申請日: 2021-11-09
• 公開（公告）號: CN113774045B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發明（設計）人: 羅會穎;彤麗格;秦星;黃火清;王亞茹;楊浩萌;王曉璐;涂濤;王苑;蘇小運;柏映國;張杰;張紅蓮;于會民;姚斌
• 申請（專利權）人: 中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所
• 主分類號: C12N9/34
• 分類號: C12N9/34;C12N15/56;C12N15/81;C12N1/19;C12R1/84
• 代理公司: 北京法信智言知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11737
• 代理人: 尹超群

本發明涉及基因工程領域，具體涉及分泌表達量提高的葡萄糖淀粉酶突變體M3及其基因和應用。葡萄糖淀粉酶突變體GA2經定點突變后得到分泌表達量提高的突變體。本發明的葡萄糖淀粉酶突變體具有良好的酶學性質，可以應用于飼料、食品、醫藥、紡織等行業。

技術領域

本發明涉及基因工程領域，具體涉及分泌表達量提高的葡萄糖淀粉酶突變體M3及其基因和應用。

背景技術

葡萄糖淀粉酶是糖苷水解酶（glycoside hydrolase）的一種，作用于α- 1，4 糖苷鍵的外切酶，其系統名稱為α-1,4-葡聚糖葡萄糖苷水解酶（α-1,4-glucanglucohydrolase, EC.3.2.1.3）或γ-淀粉酶（γ-amylase）,簡稱糖化酶。葡萄糖淀粉酶從非還原糖末端切下葡萄糖分子，且底物專一性較低，即能夠切斷α-1,4-糖苷鍵，對α-1,6-糖苷鍵和α-1,3-糖苷鍵也有輕微的水解能力。葡萄糖淀粉酶由催化域、連接域及淀粉結構域組成。根據這3個結構域的位置關系，真菌糖化酶屬于糖苷水解酶的第15家族，以別于第13家族的α—淀粉酶及第14族的β—淀粉酶。

葡萄糖淀粉酶是工業上用量最大的生物酶制劑之一，被廣泛地應用于食品、醫藥和發酵等工業，是我國產量和用量最大的生物酶產品之一，具有很高的商業價值。

中國專利申請CN202010131741.9公開了葡萄糖淀粉酶突變體GA2，對從Talaromyces leycettanusJCM12802菌株中得到了的糖化酶TlGA1931進行突變，經Q108E/S132C/Y492C/L548C/A562C定點突變得到突變體GA2，70℃處理10min后野生型相對剩余酶活為14%，接近失活，葡萄糖淀粉酶突變體GA2的剩余酶活90%，75℃處理2min后野生型相對剩余酶活為13%，接近失活，葡萄糖淀粉酶突變體GA2的剩余酶活為95%。葡萄糖淀粉酶突變體GA2的最適溫度由70℃提高至75℃。

葡萄糖淀粉酶中的淀粉結合域（starch-binding domain. SBD）上有2個結合位點可同時結合2分子的底物，其中碳水化合物結構域（CBM）的分類較多，來源廣泛，也就造成了其序列與結構上的多樣性。這使得碳水化合物結構域在促進酶與底物結合、底物特異識別等方面都有不同的作用，其本身的特性也被證實會對整個蛋白產生相應影響，比如穩定性和耐熱性以及活性，但是目前未曾有報道淀粉結構域與葡萄糖淀粉酶分泌量密切相關。

發明內容

為了進一步優化葡萄糖淀粉酶TlGA1931的酶學特性，提出并完成了本發明。

本發明的目的是提供分泌表達量提高的葡萄糖淀粉酶突變體。

本發明的再一目的是提供上述葡萄糖淀粉酶突變體的編碼基因。

本發明的再一目的是提供包含上述葡萄糖淀粉酶突變體編碼基因的重組載體。

本發明的再一目的是提供包含上述葡萄糖淀粉酶突變體編碼基因的重組菌株。

本發明的再一目的是提供一種制備分泌表達量提高的葡萄糖淀粉酶的方法。

本發明的再一目的是提供上述葡萄糖淀粉酶突變體的應用。

中國專利申請CN202010131741.9公開了葡萄糖淀粉酶突變體GA2，對從Talaromyces leycettanusJCM12802菌株中得到了的糖化酶TlGA1931進行突變，經Q108E/S132C/Y492C/S548C/A562C定點突變后，得到比活及熱穩定性提高的葡萄糖淀粉酶突變體GA2，本發明對葡萄糖淀粉酶突變體GA2再進一步進行突變，得到分泌表達量提高的萄糖淀粉酶突變體，其中，野生型糖化酶TlGA1931的氨基酸序列如SEQ IDNO:1所示。

葡萄糖淀粉酶突變體GA2的氨基酸序列如SEQ IDNO:2所示。