[发明专利]一种酸性β-甘露聚糖酶及其基因和应用

说明书

技术领域

本发明涉及基因工程领域，具体地，本发明涉及一种产酸性的β-甘露聚糖酶及其基因和应用。

背景技术

植物细胞壁主要由纤维素、半纤维素及木质素等物质构成。甘露聚糖是植物半纤维素的重要组分，是由β-1，4-D-甘露糖连接而成的线状多聚体，在多糖的侧链上主要有葡萄糖基、乙酰基和半乳糖基等取代基团。β-甘露聚糖酶(β-mannanase EC3.2.1.78)是一种水解甘露聚糖的内切水解酶，以内切方式降解甘露糖主链β-l,4糖苷键，释放出短的β-l,4甘露寡糖。

近年来，随着甘露寡糖生理功能的发现，绿色饲料的兴起以及人们环保意识的增强，能源的再生利用研究，人们对β-甘的研究和利用已进入了一露聚糖酶个新的阶段。β-甘露聚糖酶已被广泛应用于食品、医药、饲料、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。

β-甘露聚糖酶广泛存在于细菌、放线菌、真菌、植物、动物等生物中。细菌来源的甘露聚糖酶主要是酸偏中性的甘露聚糖酶。其分子量多在35kDa～55kDa之间，最适反应作用温度为50℃～70℃。目前研究最多的是芽孢杆菌，除嗜碱性芽孢杆菌的最适作用pH达到pH9.0以上，大多最适反应pH在5.5～8.0之间。真菌的β-甘露聚糖酶一般呈酸性，分子量大约在45kDa～55kDa，最适作用pH为4.0～6.0，最适作用温度为55℃～75℃。相对细菌而言，真菌来源的β-甘露聚糖酶最适反应pH值、pH稳定性都偏低，耐热性比细菌差。目前国内外，虽然许多β-甘露聚糖酶被克隆分离及性质测定，但这些酶的性质特征，均存在一些缺陷，例如，pH作用范围不合适，热稳定性差，表达量低等，均不能满足实际应用的需要。因此人们希望能够找到一种新的能够满足实际应用需求的β-甘露聚糖酶，从而能够进一步推广该β-甘露聚糖酶在饲料、食品、医药等行业中应用。

本发明从Staphylotrichum coccosporum NBRC31817菌株中得到了一个新的β-甘露聚糖酶基因，其编码的甘露聚糖酶具有以下几个优点：酸性、较好的热稳定性、容易发酵生产。这些优点都意味着新发明的β-甘露聚糖酶在饲料、食品、医药等行业中，将会更有应用价值比以前所报道的β-甘露聚糖酶。

发明内容

本发明的目的是提供一种酸性、较好的热稳定性的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β-甘露聚糖酶的方法。

本发明的再一目的是提供上述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、医药等行业中应用的新的β-甘露聚糖酶。该β-甘露聚糖酶Man5DB，其氨基酸序列如SEQ ID NO.1：

1MKSVTSLLLL AGAAAGQQAA YGQCGGIGYS GPSSCVSGYA CTSYNPYYYQ

51CVPGTATSAP ATTSKTSSSV KTTSTSSSVK TTSTSTVKTS TSSTKTTSST

101TAGPTATGFA KTNGLMFEID GVTKYFAGTN CYWCGFLTAN ADVDHVFADM

151AAAGFKVVRV WGFNDVNSIP GSGTVWYQYL SASGSQINTG ANGLQRMDYV

201VSSAAAHGLK LIINFVNNWN DYGGINAYVN AFGGSASTWY TNTAAQAQYQ

251KYIEAVVSRY KTSTAVFAWE LANEPRCSGC DASVIYNWAA KTSQYIKSLD

301SNHMVTIGDE GFGPLTGGDG SYPYQAGAGG YTWVDNLNIS TLDFGTLHLY

351PDSWGQPYSW GDLWVSTHAS ACVKANKPCI LEEYGGTNNC TIENPWQKTA

401LSSKGIAGDM FWQYGDTLPS CNCQTSQDGN TVFYNQGNWD CMVTQHVAAI

451NSS*

其中，该酶全长454个氨基酸，N端16个氨基酸为信号肽序列“MKSVTSLLLLAGAAAG”。