[发明专利]一种α转移葡萄糖苷酶及表达α转移葡萄糖苷酶的菌株

说明书

技术领域

本发明属于酶筛选和重组表达技术领域，具体涉及一种种来源于棒曲霉(Aspergillus clavatus)的α转移葡萄糖苷酶，以及该α转移葡萄糖苷酶在丝状真菌宿主细胞中的异源表达。

背景技术

α转移葡萄糖苷酶(α-transglucosidase E.C.2.4.1.24)能够从低聚糖类底物的非还原性末端切开α-1、4糖苷键，释放出葡萄糖，或将游离出的葡萄糖残基以α-1、6糖苷键转移到另一个糖类底物上，从而得到非发酵性的低聚异麦芽糖(简称IMO，主要包括异麦芽糖、潘糖、异麦芽三糖等)、糖脂或糖肽等。该酶既具有水解能力，又可以专一地进行葡萄糖苷键的转移反应，是生产低聚异麦芽糖的必需酶制剂之一。

α转移葡萄糖苷酶在自然界中分布广泛，种类繁多，性质各异，几乎存在于所有生物体内，在人类的糖原降解及动物、植物和微生物的糖类代谢方面具有重要的生理功能。α转移葡萄糖苷酶主要应用于生产IMO，而IMO是人类肠道有益菌群双歧杆菌的增殖因子，摄入后不被人体消化吸收，也不易被大肠中的多数腐败细菌所利用，却能作为双歧杆菌的碳源而被利用。因此作为一种功能性食品原料，IMO已被广泛用在各种食品的制造，居各种功能性低聚糖之首。

目前工业上已经有以淀粉或麦芽糖为原料，通过酶法生产低聚异麦芽糖的工艺，但是已有的生产工艺转化率并不高。此外，虽然我国异麦芽糖产量很高，α转移葡萄糖苷酶的用量很大，但是没有工业化生产，该酶仍然依赖进口。因此，本领域亟需获得高纯度的转化活性较高的低聚异麦芽糖，提高生产工艺的转化效率；也亟需获得相应的高活性的α转移葡萄糖苷酶及其相应的生产菌株。

发明内容

本发明的目的是提供一种α转移葡萄糖苷酶及表达α转移葡萄糖苷酶的菌株，从而弥补现有技术的不足。

本发明一个方面提供一种α转移葡萄糖苷酶，其氨基酸序列为SEQ ID NO:1。

本发明的另一个方面提供用于编码上述α转移葡萄糖苷酶的基因，其核苷酸序列为SEQ ID NO:2。

本发明的α转移葡萄糖苷酶，是从棒曲霉(Aspergillus clavatus)中扩增出的。

本发明还提供用于表达上述α转移葡萄糖苷酶的曲霉菌株；

一种表达α转移葡萄糖苷酶的黑曲霉（Asperillus niger）Ac4，已于2013年4月7日保存于位于北京市朝阳区北辰西路1号院3号的中国科学院微生物研究所的中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心（CGMCC），菌株编号为CGMCC No.7417。

本发明的α转移葡萄糖苷酶和重组黑曲霉菌株用于生产低聚异麦芽糖。

本发明所得到的重组菌种能够高效的表达α转移葡萄糖苷酶，且其酶活力大大高于其在野生菌中的酶活，也高于宿主菌黑曲霉自身表达的α转移葡萄糖苷酶的酶活力。同时，所得重组的α转移葡萄糖苷酶是由食品安全菌（GRAS）黑曲霉分泌所得，扩大了α转移葡萄糖苷酶的应用领域。

附图说明

图1：本发明所构建的pGm-Ac4的质粒图谱；

图2：本发明重组菌株的代谢产物的蛋白SDS-PAGE凝胶图，显示了黑曲霉转化子Ac4的表达情况，以及野生菌和宿主菌黑曲霉G1的蛋白表达情况，其中泳道1所示为蛋白标准分子量标记，由上至下为116.0kD，66.2kD，45.0kD，35.0kD，25.0kD和18.4kD；泳道2所示为黑曲霉宿主G1在发酵5d后的蛋白表达情况；泳道3所示为Ac4的α转移葡萄糖苷酶表达情况，在109kDa处可以看到清晰蛋白条带；泳道4所示为野生菌的蛋白表达情况，其无可检测到的蛋白表达。

具体实施方式

本发明用到了在遗传工程和分子生物学领域使用的常规技术和方法。例如MOLECULAR CLONING:A LABORATORY MANUAL,3nd Ed.(Sambrook,2001)和CURRENT PROTOCOLS IN MOLECULAR BIOLOGY(Ausubel,2003)等参考书中所记载的技术。但是，这并不意味着将本发明限定于所述的任何具体方法、实验方案和试剂，本领域的普通技术人员可以选用已公开的技术来实施本发明实施例中记载的方案。

本发明中，核酸是按5′至3′方向从左至右书写；氨基酸是按氨基至羧基的方向从左至右书写。

对于本发明中所涉及到各个名词，其具体的定义如下：