[发明专利]一种突变的多聚半乳糖醛酸酶PG63H95Y及其编码基因和应用

说明书

本发明公开了一种突变的多聚半乳糖醛酸酶PG63H95Y及其编码基因和应用，涉及基因工程和遗传工程领域。本发明以来源于Penicillium sp.CGMCC 1669的多聚半乳糖醛酸酶PG63作为母本，经理性设计和分子生物学技术而获得的催化效率提高的多聚半乳糖醛酸酶突变体PG63H95Y。涉及到的氨基酸突变点为His95Tyr。改造后的多聚半乳糖醛酸酶PG63H95Y催化效率较原酶提高了47倍。

技术领域

本发明涉及基因工程领域，具体涉及一种突变的多聚半乳糖醛酸酶PG63H95Y及其编码基因和应用。

背景技术

果胶是一类带负电的高分子多糖，广泛存在于高等植物，特别是水果和蔬菜的组织中，是果蔬植物细胞中胶层的主要成分。果胶由不同酯化度的D-半乳糖醛酸以α-1,4糖苷键连接而成的多糖链,常带有鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖、木糖等组成的侧链,分子量介于25kD～360kD之间。果胶类物质分为4类:原果胶(protopectin)、果胶(pectin)、果胶酸(pecticacid,pectate)和果胶酯酸(pectinicacid,pectinate)。果胶酶是分解果胶质的多种酶的总称，它能将高分子果胶多糖降解为小分子或单体还原糖形式，能够有效降解果胶，因此果胶酶具有重要的工业应用。按作用机制果胶酶可以分为原果胶酶、解聚酶和果胶酯酶。解聚酶又可分为果胶水解酶和果胶裂解酶。其中水解酶通过水解作用切割D-半乳糖酸的α-1,4糖苷键生成寡聚半乳糖醛酸，而裂解酶则通过反式消去作用切断α-1,4糖苷键生成β-4,5不饱和半乳糖醛酸，果胶酯酶水解果胶中的甲酯,生成果胶酸。

由于果胶酶能够有效降解果胶质，因此成为不同的工业领域中的新兴酶类。国外对果胶酶的研究始于20世纪30年代至50年代已工业化生产。而国内的研究则始于60年代，80年代末才开始工业化生产。目前果胶酶在果蔬加工、饲料、纺织和造纸工业都有广泛应用。随着我国水果种植和水果加工业的发展，食品果胶酶的开发和应用也迅速发展。相比较而言，果胶酶最重要的应用领域还是食品工业中的果蔬汁生产加工。果蔬汁的混浊主要是由果胶质引起的。通过果胶酶处理可提高果蔬汁的出汁率和澄清度，果胶酶的应用是传统果蔬汁加工行业的一次新技术革命，现已成为果蔬汁生产中最重要的酶制剂之一，被大量应用于果蔬汁的提取和澄清、改善果蔬汁的可过滤性以及植物组织的浸渍和提取。目前，大部分原果汁、浓缩果汁的生产过程中，都在使用果胶酶，果胶酶已成为重要的工业酶种。因此，获取具有高催化效率的果胶酶是当前的研发趋势。

发明内容

本发明的目的是提供一种突变的多聚半乳糖醛酸酶PG63H95Y。

本发明的再一目的是提供编码上述突变的多聚半乳糖醛酸酶PG63H95Y的编码基因。

本发明的另一目的是提供包含上述突变体基因的重组载体。

本发明的另一目的是提供包含上述基因的重组菌株。

本发明的另一目的是提供一种制备上述突变的多聚半乳糖醛酸酶PG63H95Y的基因工程方法。

本发明以来源于Penicillium sp.CGMCC1669的多聚半乳糖醛酸酶PG63作为母本，经理性设计和分子生物学技术而获得的催化效率提高的多聚半乳糖醛酸酶突变体PG63H95Y。涉及到的氨基酸突变点为His95Tyr。

所述突变体氨基酸序列如SEQIDNO.1所示(对多聚半乳糖醛酸酶PG63的95位氨基酸进行定点突变，His95Tyr)。