[发明专利]木聚糖酶基因、重组表达质粒、重组表达菌株、木聚糖酶及其制备方法和应用

说明书

本发明公开一种木聚糖酶基因、重组表达质粒、重组表达菌株、木聚糖酶及其制备方法和应用，所述木聚糖酶基因laXynA用于编码木聚糖酶，所述木聚糖酶基因laXynA的核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示，由所述木聚糖酶基因laXynA编码的木聚糖酶的氨基酸序列如SEQ ID NO：2所示。本发明提供的木聚糖酶基因laXynA，通过载体转入大肠杆菌后，获得重组表达菌株，然后重组表达菌株经过高密度发酵工艺、亲和纯化方法后，制得的木聚糖酶laXynA在低温下具有高活性，且耐盐性良好，可有效地将木聚寡糖及山毛榉木聚糖水解为2～4个残基的木聚寡糖，可用于益生素木聚寡糖的制备以及食品加工。

技术领域

本发明涉及基因工程技术领域，特别涉及一种木聚糖酶基因、重组表达质粒、重组表达菌株、木聚糖酶及其制备方法和应用。

背景技术

利用木聚糖酶专一性地催化木聚糖的降解具有巨大的应用价值，目前，木聚糖酶在食品、饲料、纺织、造纸，医药、能源等行业中广泛使用。但是跟许多其他类型的工业酶一样，木聚糖酶的活性对反应的温度、pH以及盐离子浓度都有很强的依赖性。这是因为不同来源的木聚糖酶编码的蛋白质序列有所差异，这些差异导致其在不同的温度、pH以及盐离子浓度下催化活性不尽相同。近些年来，一大批具有较高热稳定性以及在高温下(往往大于80℃) 具有较高活性的高温木聚糖酶被开发出来，广泛应用于对高温有特殊需求的工业过程中，然而对于低温木聚糖酶的基因资源开发，酶学性质鉴定以及应用研究则关注较少。

低温木聚糖酶一般指在体温(37℃)、环境温度(25℃)以及更低温度下具有较好催化活性的木聚糖酶，其也有极为广泛的应用场景以及许多常温木聚糖酶和高温木聚糖酶所不具有的优点。低温木聚糖酶可以应用于对低温有需求的工业化过程中，例如，面团发酵、果汁生产等。由于在低温条件下催化，可以在保证食品中营养物质不被破坏。同时，由于在使用过程中不需要加热，低温木聚糖酶具有节能的优点。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种木聚糖酶基因、重组表达质粒、重组表达菌株、木聚糖酶及其制备方法和应用，旨在提供一种低温、耐高盐的木聚糖酶。

为实现上述目的，本发明提出一种木聚糖酶基因laXynA，用于编码木聚糖酶，所述木聚糖酶基因laXynA的核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示。

本发明还提出一种木聚糖酶，由如上所述的木聚糖酶基因laXynA编码，所述木聚糖酶的氨基酸序列如SEQ ID NO：2所示。

本发明还提出一种重组表达质粒，包括如上所述的木聚糖酶基因laXynA。

本发明还提出一种重组表达菌株，包括如上所述的木聚糖酶基因laXynA。

本发明还提出一种如上所述的重组表达质粒的制备方法，包括以下步骤：

将木聚糖酶基因laXynA通过酶切位点EcoR1和Not1连接到载体pET-28a 上，连接产物转化到大肠杆菌DH5α中，用试剂盒提取质粒，获得重组表达质粒pET-28a-laXynA。

本发明还提出一种如上所述的重组表达菌株的制备方法，包括以下步骤：

将木聚糖酶基因laXynA通过酶切位点EcoR1和Not1连接到载体pET-28a 上，连接产物转化到大肠杆菌DH5α中，用试剂盒提取质粒，获得重组表达质粒pET-28a-laXynA；

将重组表达质粒pET-28a-laXynA采用CaCl₂法转化大肠杆菌BL21 (Rosetta)，得到含有质粒pET-28a-laXynA的重组大肠杆菌BL21(Rosetta)，即为重组表达菌株。

本发明还提出一种如上所述木聚糖酶的制备方法，包括如下步骤：