[发明专利]聚半乳糖醛酸裂解酶基因、重组表达载体、菌株、聚半乳糖醛酸裂解酶及其制备方法

说明书

本发明公开一种聚半乳糖醛酸裂解酶基因、重组表达载体、菌株、聚半乳糖醛酸裂解酶及其制备方法，所述聚半乳糖醛酸裂解酶基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示。本发明旨在解决现有技术中聚半乳糖醛酸裂解酶的耐高温性差、表达量低、酶活低的问题。

技术领域

本发明涉及基因工程技术领域，特别涉及一种聚半乳糖醛酸裂解酶基因、重组表达载体、菌株、聚半乳糖醛酸裂解酶及其制备方法。

背景技术

果胶广泛存在于植物的根茎叶中，是含量非常丰富，且结构复杂的多糖。在植物细胞壁中，果胶起到黏合作用。果胶是α-1,4糖苷键连接而成的聚半乳糖醛酸，其羧基可以不同程度的甲酯化，在其侧链含有各种杂多糖。果胶酶是一类能够水解果胶的酶的总称。广泛应用于果酒澄清、果蔬汁加工、造纸纺织、制药、废水处理等。如在饲料工业中，在饲料中添加果胶酶可有效的降解饲料中的抗营养因子，降低食物糜黏度，减少胀气、消化不良等症状，提高饲料的营养利用率。碱性耐热果胶酶由于其碱适性，耐高温的特点在生物制浆、麻类脱胶等工业应用上具有重要作用，加之条件温和、成本低廉、绿色环保、能耗低、效率高使其具有广泛应用前景。聚半乳糖醛酸裂解酶 (Polygalacturonate lyase)，也称果胶裂解酶，是一种糖苷酶，能够催化裂解以α-1,4糖苷键结合的果胶的主链。

另外在果胶酶的工业应用中，如酶液的喷雾干燥，饲料的制粒、膨化，造纸原料的脱胶等生产加工中常常伴随着高温出现，会影响酶的应用效果。因此在工业应用中需要耐高温、高酶活的果胶酶。

果胶酶一般是从自然界产聚半乳糖醛酸裂解酶的微生物中筛选菌株，然后对菌株进行改良，或者对发酵工艺进行优化。但这样筛选的聚半乳糖醛酸裂解酶的酶活和蛋白表达量一般不高，且会出现传代丢失等问题。采用基因工程手段，如通过PCR技术从相关产聚半乳糖醛酸裂解酶的微生物中扩增出聚半乳糖醛酸裂解酶的基因，连接到表达载体中，再导入相关表达宿主，表达聚半乳糖醛酸裂解酶，是目前获得果胶酶高产菌株的主要方法。但是这样获得的聚半乳糖醛酸裂解酶一般酶学性质普通，蛋白的表达量较少，工业应用限制较大。

毕赤酵母表达系统是目前广泛使用的真核生物表达体系。它具有生物安全性好、遗传元件稳定、高密度发酵工艺成熟以及目的蛋白分离纯化简便等优点，是异源蛋白质工业化生产的理想宿主。

然而，由于受到毕赤酵母对异源基因密码子使用偏好性、mRNA二级结构的复杂性、基因中富含A/T或G/C区段、蛋白酶切割位点以及基因在宿主中的丰度等因素影响，异源基因在毕赤酵母中难以获得高效表达。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种聚半乳糖醛酸裂解酶基因、重组表达载体、菌株、聚半乳糖醛酸裂解酶及其制备方法，旨在解决现有技术中聚半乳糖醛酸裂解酶的耐高温性差、表达量低、酶活低的问题。

为实现上述目的，本发明提出的一种聚半乳糖醛酸裂解酶基因，其适于编码聚半乳糖醛酸裂解酶，所述聚半乳糖醛酸裂解酶基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示。

基于同样的发明构思，本申请还提供一种聚半乳糖醛酸裂解酶，所述聚半乳糖醛酸裂解酶的氨基酸序列如SEQ ID NO：2所示。

基于同样的发明构思，本申请还提供一种重组表达载体，包括如权利要求1所述的聚半乳糖醛酸裂解酶基因。

优选的，所述聚半乳糖醛酸裂解酶基因的拷贝数为多个。

基于同样的发明构思，本申请还提供一种菌株，包括上述的聚半乳糖醛酸裂解酶基因。

优选的，所述菌株的宿主细胞为毕赤酵母。

基于同样的发明构思，本申请还提供一种聚半乳糖醛酸裂解酶的制备方法，培养上述的菌株，得到聚半乳糖醛酸裂解酶。