[发明专利]β-木糖苷酶及其应用

说明书

本发明涉及生物技术领域，尤其涉及来自热解纤维素菌Caldicellulosiruptor saccharolyticus中的两种β‑木糖苷酶及其在对含木糖基修饰的天然化合物进行生物转化中的应用。β‑1,4‑木糖苷酶为源自热解纤维素菌的同一个基因簇中β‑木糖苷酶CsXyl39A、β‑木糖苷酶CsXyl39B；本发明通过实验证明，CsXyl39A能够耐受有机溶剂，可在含较高浓度的有机溶剂水溶液中对含木糖基的天然化合物进行水解。同时，CsXyl39A适用于酶的固定化技术。CsXyl39B对作为水解产物的木糖和葡萄糖具有良好的耐受能力，同时具有较好的热稳定性。此外，上述两个β‑木糖苷酶均能对含木糖基修饰的天然药物进行高效生物催化。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，尤其涉及来自热解纤维素菌Caldicellulosiruptorsaccharolyticus中的两种β-木糖苷酶及其在对含木糖基修饰的天然化合物进行生物转化中的应用。

背景技术

在有机化合物的体外生物转化过程中，大部分生物转化反应需要在有机溶剂中进行(很多有机化合物相较于水，更易溶于有机溶剂)，因此，有机溶剂耐受能力是酶制剂能否工业化应用的重要参数和限定条件。β-木糖苷酶是能够从非还原端水解木寡糖等低聚木糖或者是催化水解含木糖苷有机化合物的酶，水解产物主要为木糖。目前，大多数β-木糖苷酶对有机溶剂的耐受能力不佳，在很大程度上限制了其在工业过程中的应用。

热稳定性是酶制剂在工业利用过程中的重要参数之一。当前报道的大多数木糖苷酶的最适反应温度多在45～60℃之间，并且热稳定性参差不齐，严重限制了其在造纸和食品等工业环境中对木寡糖的降解。因此，热稳定性对β-木糖苷酶的工业化应用尤为重要。

木糖是β-木糖苷酶水解反应的终产物。当β-木糖苷酶水解低聚木寡糖为木糖时，随着水解时间的增加，增加的终产物木糖会降低酶促反应速率，从而抑制反应的持续进行。现有的β-木糖苷酶对木糖的耐受能力均较差，因此，具有木糖耐受能力的β-木糖苷酶在降解半纤维素过程中作用巨大。

发明内容

本发明的目的在于是提供一种源自热解纤维素菌Caldicellulosiruptorsaccharolyticus的β-木糖苷酶及其在对含木糖基修饰的天然化合物进行生物转化中的应用。

为实现上述目的,本发明采用技术方案为:

一种β-1,4-木糖苷酶，β-1,4-木糖苷酶为源自热解纤维素菌(Caldicellulosiruptor saccharolyticus)的同一个基因簇中β-木糖苷酶CsXyl39A、β-木糖苷酶CsXyl39B；其中，β-木糖苷酶CsXyl39A，是如下(a)或(b)：

(a)由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；

(b)与序列表中序列1所示的氨基酸序列具有至少95％同源性，且具有β-木糖苷酶活性的蛋白质；

β-木糖苷酶CsXyl39B，是如下(c)或(d)：

(c)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；

(d)与序列表中序列2所示的氨基酸序列具有至少95％同源性，且具有β-木糖苷酶活性的蛋白质。

上述序列表中的序列1由482个氨基酸残基组成，所述的一个或多个氨基酸残基的取代和/或缺失/或添加为不超过25个氨基酸残基的取代和/或缺失/或添加。

上述序列表中的序列2由506个氨基酸残基组成，所述的一个或多个氨基酸残基的取代和/或缺失/或添加为不超过25个氨基酸残基的取代和/或缺失/或添加。

将上述序列1的氨基酸残基序列组成的蛋白质经过一个或多个氨基酸残基的取代和/或缺失/或添加且具有β-木糖苷酶活性的、由序列1衍生的蛋白质突变体，可编码此蛋白质突变体的基因序列也在本发明保护的范围。