[发明专利]一种耐热内切型木聚糖酶EpXYN1及其编码基因和应用

说明书

本发明公开了一种耐高温的内切木聚糖酶EpXYN1及其编码基因和应用，耐高温的内切木聚糖酶EpXYN1的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。本发明的耐高温的内切木聚糖酶EpXYN1是微细正青霉中克隆得到的新的内切木聚糖酶，其最适温度为75℃，最适pH为5.5，能够耐受65℃的高温和良好的pH稳定性，对木聚糖的水解产物主要为木二糖，因此其在工业化应用中具有良好的应用前景。作为一种新型的木聚糖酶，其可广泛应用于生物质能源、食品、饲料、造纸以及医药保健等行业。

技术领域

本发明涉及基因工程领域，具体地涉及一种耐高温的内切型木聚糖酶EpXYN1及其编码基因和应用。

背景技术

半纤维素广泛存在于各种植物细胞壁中，是地球上最为重要的生物质资源之一，广泛应用于生物燃料、高附加值化学品及生物基材料的制备。异质木聚糖是半纤维素的主要成分之一，其由木糖通过β-1,4糖苷键连接的主链及含有不同取代基的侧链构成。半纤维素工业利用的重要步骤是通过酶解途径将异质木聚糖降解成可发酵的单糖、木寡糖或其他化学品。异质木聚糖的完全降解需要主链酶(如内切型木聚糖酶和木糖苷酶)和侧链酶系的协同作用。内切型木聚糖酶(endo-β-1,4-xylanase，EC 3.2.1.8)是木聚糖酶系中最关键的组分，它能够水解木聚糖主链分子的β-1,4-糖苷键，将木聚糖水解为木二糖或木寡糖等低聚糖。目前，内切型木聚糖酶已被广泛应用于生物能源、饲料、食品、造纸、纺织、医药保健等诸多领域。

至今，报道的木聚糖酶大多数为中温酶，其最适活性温度在50-55℃之间，且难以耐受65℃或以上的高温条件。由于许多工业生产环节都存在高温环境，开发耐高温的木聚糖酶符合市场需求。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种来自于微细正青霉Eupenicillium parvum 4-14的耐高温的内切型木聚糖酶EpXYN1。本发明的再一目的是提供编码上述木聚糖酶的基因。本发明的另一目的是提供包含上述基因的重组载体。本发明的另一目的是提供上述耐高温的内切型木聚糖酶的应用。

技术方案：为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

一种耐热内切型木聚糖酶EpXYN1，其氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。

所述的耐热内切型木聚糖酶EpXYN1的编码基因，其碱基序列如SEQ ID NO.2所示。

含有所述的耐热内切型木聚糖酶EpXYN1的编码基因的表达载体或表达体系。

所述的耐热内切型木聚糖酶EpXYN1的编码基因在表达耐热内切木聚糖酶EpXYN1中的应用。

所述的耐热内切型木聚糖酶EpXYN1在酶解半纤维素中的应用。

所述的耐热内切型木聚糖酶EpXYN1在酶解木聚糖中的应用。

有益效果：与现有技术相比，本发明从微细正青霉(Eupenicillium parvum)4-14中克隆得到一个新的耐热内切型木聚糖酶EpXYN1的编码基因，并通过毕赤酵母对其进行重组表达，获得纯酶。重组的木聚糖酶EpXYN1具有高温(75℃)催化能力及优良的温度稳定性和pH稳定性，对各种木聚糖的降解产物主要为木二糖和长链木寡糖。本发明的耐热内切型木聚糖酶EpXYN1具有高比活性(降低成本)、高的酶解效率(高温下，底物溶解度大)、高稳定性和不易污染杂菌等优势，在生物质能源、饲料、造纸、食品及医药保健等领域具有重要应用前景。

附图说明

图1是重组木聚糖酶EpXYN1的SDS-PAGE电泳图；图中，M：Marker；EpXYN1：纯化的木聚糖酶；

图2是重组木聚糖酶EpXYN1的最适pH结果图；

图3是重组木聚糖酶EpXYN1的最适温度结果图；