[发明专利]阿拉伯糖呋喃糖苷酶

说明书

本申请是申请日为2006年04月25日，申请号为“200680014246.8”(国际申请号为PCT/DK2006/000213)，名称为“阿拉伯糖呋喃糖苷酶”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及具有α-L-阿拉伯糖呋喃糖苷酶活性的分离多肽和编码该多肽的分离核酸序列。本发明也涉及含该核酸序列的核酸构建体、载体、宿主细胞，以及产生和使用该多肽的方法。

背景技术

阿拉伯糖呋喃糖苷酶能水解α-L-阿拉伯糖苷中的末端非还原性α-L-阿拉伯糖呋喃糖苷残基，并分类为EC3.2.1.55。已从多种生物体，包括丝状真菌中分离了阿拉伯糖呋喃糖苷酶。然而，已知几乎没有α-阿拉伯糖呋喃糖苷酶能从双取代木糖中释放阿拉伯糖。已经描述了一种来自青春双歧杆菌(Bifidobacterium adolescentis)的胞内酶能从双取代木糖的C3(也就是内部)释放阿拉伯糖(Van Laere,1997,Appl.Microbiol.Biotechnol,47,231-235和Van den Broek,2005,Applied Microbiology and Biotechnology)。已从大麦分离了对单取代和末端双取代木糖有活性的酶，但其对内部双取代木糖几乎没有活性(Ferre,2000,Eur.J.Biochem.,267,6633-6641)。来自里氏木霉(Trichoderma reesei)的酶可能对末端双取代残基有活性(观察到对3,5-二-O-α-L-阿拉伯糖呋喃糖基-α-L-阿拉伯糖呋喃糖苷(3,5-di-O-alpha-Larabinofuranosyl-alpha-L-arabinofuranoside)的活性)，但其对具有内部C3取代阿拉伯糖的寡底物却没有活性(Nogawa,1999,Appl.Environ.Microbiol.,65,3964-3968)。

与全长现有技术序列比较显示，SEQ ID NO:2所示成熟氨基酸序列与球毛壳菌(Chaetomium globosum)氨基酸序列有72%同源性，其相应SEQ ID NO:1DNA序列与相应球毛壳菌DNA序列有73%同源性。SEQ ID NO:2所示序列与双歧杆菌属(Bifidobacterium sp.)的细菌GH43α-L-阿拉伯糖呋喃糖苷酶之间的同源性是25%。SEQ ID NO:4所示成熟氨基酸序列与黑曲霉(Aspergillus niger)阿拉伯糖呋喃糖苷酶有38%同源性。

发明内容

本发明的发明人分离了来自丝状真菌特异腐质霉(Humicola insolens)(SEQ ID NO:2)和巨多孔菌(Meripilus giganteus)(SEQ ID NO:4)菌株的α-L-阿拉伯糖呋喃糖苷酶。本发明的发明人也分离了编码新α-L-阿拉伯糖呋喃糖苷酶的基因。该酶是细胞外的。来自特异腐质霉的α-L-阿拉伯糖呋喃糖苷酶属于GH43家族，来自巨多孔菌的α-L-阿拉伯糖呋喃糖苷酶属于GH51家族。

来自特异腐质霉的α-L-阿拉伯糖呋喃糖苷酶能从双取代木糖释放阿拉伯糖，即该α-L-阿拉伯糖呋喃糖苷酶对具有连接至C2和C3的阿拉伯糖的小麦阿拉伯糖木聚糖(arabinoxylan)的木糖单元有活性。对双取代木糖的活性在将阿拉伯糖木聚糖完全水解为单糖时，例如从生物质(biomass)产生乙醇中是必要的。

因此，在第一方面，本发明提供了源自真菌的阿拉伯糖呋喃糖苷酶，优选腐质霉属(Humicola)内的菌种，所述阿拉伯糖呋喃糖苷酶能从双取代木糖释放阿拉伯糖。

因此，在第二方面，本发明提供了阿拉伯糖呋喃糖苷酶，其为：a)具有SEQ ID NO:2所示成熟肽氨基酸序列的多肽，或者可从其通过一个或多个氨基酸的取代、缺失和/或插入而获得的多肽；b)下述i)或ii)所定义的多肽的类似物，其：i)与所述多肽有至少80%同源性，ii)为所述多肽的等位基因变体(allelic variant)，c)由核酸序列编码的多肽，所述核酸序列在高严紧条件下与编码成熟多肽的SEQ ID NO:1核酸序列互补链或其具有至少100个核苷酸的亚序列杂交。