[发明专利]一种可以降解生淀粉的糖化酶GLAD3及其基因和应用

说明书

技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体地，本发明提供了一种可以降解生淀粉的糖化酶GLAD3及其基因和应用。

背景技术

糖化酶，即葡萄糖淀粉酶（glucoamylase,E.C.3.2.1.3），是淀粉水解过程中的重要酶。其功能在于从淀粉、糊精或糖原等碳水化合物的非还原性末端释放β-D-葡萄糖，是世界上生产量最大、应用范围最广的酶制剂。在酿造、食品和纺织等工业中得以广泛的应用（Bui DM et al.,1996,Applied Microbiology and Biotechnology,44:610-619）。

微生物是糖化酶的重要来源(Marín-Navarro J et al.,2011,Appl Microbiol Biotechnol 89:1267–1273;Pardeep K and Satyanarayana T,2009,Crit Rev Biotechnol 29:225–255)。工业中应用的糖化酶主要是从曲霉属（Aspergillus）、根霉属（Rhizopus）等丝状真菌和酵母属（Saccharmyces）中获得的（Svensson B et al.,1986,Eur J Biochem154:497-502;Liu YN et al.,2007,Biochem J 403:21-30;Adam AC et al.,2004,Yeast21:379-388;Pardeep K and Satyanarayana T,2009,Crit Rev Biotechnol 29:225-255）。随着基因工程技术的广泛应用，很多糖化酶基因已被克隆并进行了异源表达（Pardeep K and Satyanarayana T,2009,Crit Rev Biotechnol 29:225-255）。报道的糖化酶多属于糖苷水解酶15家族（Henrissat B et al.1991,Biochem J）。糖化酶多为糖蛋白，一般由催化域(catalytic domain，CD)、淀粉结合域(starch-binding domain，SBD)以及连接CD与SBD的O-糖基化连接域(O-glycosylated linker domain)组成。

大多数真菌糖化酶的最适反应pH值为4.0-5.0，在酸性条件下稳定。最适反应温度为40-60℃(Norouzian D et al.2006,Biotechnol Adv 24:80-85)。淀粉液化pH一般在5.5-6.2，液化后加糖化酶进行糖化作用，所以开发在pH5.5-6.5之间有高活性的糖化酶更适合工业应用。糖化酶可以水解88.5-100％的可溶性淀粉，但并不是所有的糖化酶都可水解生淀粉。具有生淀粉水解能力的糖化酶在淀粉加工工业中具有明显的应用优势。

筛选耐热、在pH5.5-6.5之间有高活性、有生淀粉水解能力的糖化酶，会使淀粉糖化过程有效完成,从而降低能源消耗及生产成本，将给糖化酶在工业中的应用开辟更为广阔的前景，具有重要的商业价值。

发明内容

本发明目的是提供一种耐热、在pH5.5-6.5之间有高活性、有生淀粉水解能力的糖化酶。

本发明的再一目的是提供上述编码上述糖化酶的基因。

本发明的再一目的是提供包含上述糖化酶编码基因的重组载体。

本发明的再一目的是提供包含上述糖化酶基因的重组菌株。

本发明的再一目的是提供一种制备糖化酶的方法。

本发明的再一目的是提供上述糖化酶的应用。

本发明首先所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种耐酸碱、作用pH在酸中性范围、有生淀粉水解能力的性质优良的新酶。它所产生的糖化酶适合于在酒类和燃料酒精的生产、葡萄糖、果糖浆、有机酸、味精等食品工业的等多个行业中使用。

本发明从上述菌株中获得了一种耐热糖化酶GLAD3，其氨基酸序列如SEQ IDNO.1所示：

1   MYFGSSAFLL GSFALQSVLG RPAFDERSLV QERQSSVDSF IKSETPIALN

51  NLLCNVGPDG CRAFGTSSGA VIASPSRTDP DYYYMWTRDS ALVFKLVIDR

101 FTNQYNSGLQ RRIEQYITAQ ARLQGISNPS GSLADGAGLG EPKFELDMSQ

151 FTGAWGRPQR DGPPLRAIAL ITYAKWLIAN GYSSTASDIV WPIVRNDLSY