[发明专利]一种编码低温α-淀粉酶的基因及其应用

说明书

本发明属于分子生物学技术领域，尤其涉及一种编码低温α‑淀粉酶的基因及其编码的蛋白在水解淀粉中的应用。一种编码低温α‑淀粉酶的基因，其特征在于，其具有如SEQ ID NO.1所示的序列；所述的编码低温α‑淀粉酶的基因在大肠杆菌宿主细胞中表达该基因产生α‑淀粉酶，所述的α‑淀粉酶可以可溶性淀粉为原料降解成葡萄糖，麦芽糖及少量的麦芽三糖。该α‑淀粉酶在洗涤行业及饲料行业具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于分子生物学技术领域，尤其涉及一种编码低温α-淀粉酶的基因及其编码的蛋白在水解淀粉中的应用。

背景技术

淀粉酶是水解α-1,4-糖苷键的一类可作用于可溶性淀粉、糖元等多糖的酶。根据淀粉酶的作用的方式可分为α-淀粉酶、β-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶和异淀粉酶。其中α-淀粉酶广泛应用于酿造、食品、轻化工业、制药工业、石油开采等领域。近年来随着淀粉质原料深加工的发展，α-淀粉酶更是凭借其多样化的特性成为了目前酶制剂研究的热点方向之一。根据来源的不同α-淀粉酶可以分为细菌α-淀粉酶和真菌α-淀粉酶，细菌α-淀粉酶的典型代表是地衣芽孢杆菌产生的耐高温α-淀粉酶，水解淀粉的主要产物是糊精，主要应用于发酵工业，而真菌α-淀粉酶的典型代表是有曲霉属产生的α-淀粉酶，水解淀粉的产物主要是麦芽糖、低聚寡糖及少量的葡萄糖，广泛的应用于现代淀粉糖浆、焙烤制品、啤酒酿制等行业。

我国是一个农业大国，具有非常丰富的淀粉质原料，因此，发展淀粉质原料的深加工产业对我国农业发展具有重大的意义。淀粉质原料的深加工是一个庞大的体系，酶制剂的不断开发更新是淀粉质原料的深加工的条件和基础，同时也对新酶工艺的发展、提高工业效率、降低工业能耗具有重要的作用。发现和获得新的淀粉酶基因或者利用现代分子生物学技术对已有的淀粉酶基因进行分子改造在淀粉质原料深加工产业领域具有巨大的应用潜力。目前，在工业应用的α-淀粉酶主要来源于枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、黑曲霉和米曲霉。这些α-淀粉酶具为中温或者耐高温淀粉酶，广泛应用于淀粉加工工业。近年来，低温α-淀粉酶越来越受到研究者们的广泛关注。洗涤剂中添加淀粉酶等酶制剂以提高洗涤剂的洗涤效率已经成为洗涤剂的发展方向，而传统的洗涤方式要求添加的酶制剂在低温的条件下仍能发挥其酶活，低温淀粉酶在洗涤剂中具有广泛应用前景。

以α-淀粉酶为关键词查找国家知识产权局专利检索数据库，共出现224项发明专利。其中只有4项发明专利是描述编码低温α-淀粉酶的基因及其应用，而其他项是耐高温、中温、酸性α-淀粉酶的描述及其在各种领域上的相关应用。在这4项与编码低温α-淀粉酶的基因及其应用相关的发明专利中的低温α-淀粉酶基因有3个是来自海洋耐冷微生物，1个来自真菌。

本发明获得的低温α-淀粉酶是来自筛选到的克氏类芽孢杆菌GX-4(Paenibacillus cookii GX-4)，与基因数据库中公开的α-淀粉酶的氨基酸的同源性较低，是一个新的α-淀粉酶。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种编码低温α-淀粉酶基因，该基因所编码的α-淀粉酶具有水解淀粉的用途。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种编码低温α-淀粉酶的基因，其具有如SEQ ID NO.1所示的序列；其是从克氏类芽孢杆菌的基因组中克隆得到，由1740个碱基组成，含有完整的α-淀粉酶基因Pamy的开放阅读框(Open Reading Frame,ORF)，Pamy基因的起始密码为ATG，终止密码子为TAA。

本发明还提供了一种表达载体，其含有所述的编码低温α-淀粉酶的基因。

本发明还提供一种宿主细胞，其含有所述的表达载体转化的原核细胞或真核细胞。