[发明专利]一种耐碱β-甘露聚糖酶Man5A及其基因和应用

说明书

技术领域

本发明涉及基因工程领域，具体地，本发明涉及一种耐碱β-甘露聚糖酶Man5A及其基因和应用。

背景技术

甘露聚糖是植物半纤维素的主要成份，是以1，4-β-D-吡喃甘露糖苷键连接而成的线性多糖。β-甘露聚糖酶(β-1，4-D-mannan mannohydrolase，EC3.2.1.78)是一种能降解甘露聚糖主链的水解酶，属于半纤维素酶类。β-甘露聚糖酶已被广泛应用于食品、饲料、医药、造纸、纺织印染、石油开采、精细化工及生物技术等诸多领域，是一种新型的工业酶，具有很大的潜在应用价值。

许多微生物，植物和一些低等动物中都存在β-甘露聚糖酶(Millward-Sadler，et al FEMS Microbiol.Lett.1996.141：183-188)。微生物是β-甘露聚糖酶的重要来源，具有活力高、成本低、来源稳定、提取方便等明显优点。但天然菌株所产的甘露聚糖酶产量低，不能满足工业化生产的需要。随着分子生物学的发展，部分甘露聚糖酶的编码基因已被克隆并进行了异源表达(Dhawan and Kaur，Crit.Rev.Biotechnol.2007.27：197-216；Moreira and Filho，Appl.Microbiol.Biotechnol.2008.79：165-178.)。根据催化域氨基酸序列及结构的相似性，β-甘露聚糖酶多被划分为糖苷水解酶家族5，11或113(Henrissat and Bairoch，Biochem.J.1993.293：781-788)。

不同来源的甘露聚糖酶因性质上的差别，其应用范围和价值也不尽相同。国内外研究和报道较多的细菌产甘露聚糖酶多为中性或碱性酶，包括芽孢杆菌、假单胞菌、弧菌、放线菌等。而真菌来源的β-甘露聚糖酶多为酸性，它们作用的最适pH值在2.4～5.0，其中有些甘露聚糖酶能够pH 8.0下有活性，但高于pH 8.0后不再有活性(Dhawan and Kaur，Crit.Rev.Biotechnol.2007.27：197-216)。本发明得到了一个新的甘露聚糖酶基因，其编码的甘露聚糖酶在碱性pH条件下有高活性并具有强耐碱性，同时，该甘露聚糖酶在酸性和中性条件下有高的酶活性，较好的耐热性和极好的抗蛋白酶能力，可应用于动物及鱼类的饲料，应用于食品、医药等工业，同时还可以应用于造纸及纺织印染行业。

发明内容

本发明再一目的是提供来源于真菌的耐碱β-甘露聚糖酶。

本发明的再一目的是提供上述β-甘露聚糖酶的基因。

本发明的再一目的是提供包含上述β-甘露聚糖酶的重组载体。

本发明的再一目的是提供包含上述β-甘露聚糖酶基因的重组菌株。

本发明的再一目的是提供一种制备耐碱β-甘露聚糖酶的方法。

本发明的再一目的是提供上述耐碱β-甘露聚糖酶的应用。

本发明首先所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种性质优良的、适合于在饲料、食品、酿酒、造纸以及能源工业中应用新的β-甘露聚糖酶。

从上述真菌中获得了一种耐碱β-甘露聚糖酶Man5A，其氨基酸序列如SEQ IDNO.1：

1 MHISTARLLT TSLLASVVAA APHVPKTSKF LTVEGGKFKL GGKDFHFAGS

51 NAYYFPFNGN QQDIEKGLTA AKNAGLSVFR TWGFNDKNST YIPGGLPNYG

101 GEGAGPSEVV FQWWHPNGTT TIDVSGFDKV VRAAEKVGIK LIVALTNNWA

151 DYGGMDVYTV NLGGQYHDDF YTMPKIRNAF KRYIKEFVTR YKDSPVIAAW

201 ELANEPRCGA DGVRNLPRSP NCTPAVLSAW IAEMSAYIKS LDRNHLVTWG

251 GEGGFNRQSD DWAYNGSDGG DFDHELSLDT IDFGVFHSYP DWWGKTVEWT

301 HQWIRDHAAA GRRARKPVVH EEYGWLTPDK RLEYTGRVDN RTRVEVLGGW

351 QRLTVEEKLA GSMYWQYGYS SYSYGRNHND GFTIYLDDEE AKVLVYQHAR

401 EMNALNRHAH

其中，该酶全长410个氨基酸，N端20个氨基酸为其预测的信号肽序列“MHISTARLLT TSLLASVVAA”。