[发明专利]一种降解产物均一的β-琼胶酶及其应用

说明书

本发明涉及一种降解产物均一的内切型β‑琼胶酶及其应用。所述β‑琼胶酶为一种新型β‑琼胶酶AgaB1，氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。本发明提供的β‑琼胶酶为一种人工设计的新型β‑琼胶酶，β‑琼胶酶AgaB1的N端为催化区（R1‑V392），C端为碳水化合物结合域（G393‑Y540）。其氨基酸序列与已有的β‑琼胶酶序列相似度仅为71%。本发明所述的β‑琼胶酶AgaB1降解方式为内切，具有产物均一的特性，降解产物中新琼四糖的比例高达90.5%。本发明所述的β‑琼胶酶AgaB1性质稳定，产量大，具有一定的工业化应用潜质。

技术领域

本发明涉及一种具有产物均一特性的β-琼胶酶AgaB1及其应用，属于生物技术领域。

背景技术

琼胶是石花菜等红藻的细胞壁组成成分，是海洋中含量最多的海藻多糖之一。琼胶的结构复杂，由1,3连接的β-D-半乳吡喃糖和1,4连接的3,6-内醚-α-L-半乳吡喃糖残基反复交替连接组成骨架，并包含硫酸基、甲基等取代基。琼胶酶是指能够降解琼胶，产生琼胶寡糖的一类糖苷水解酶，主要来源于海洋细菌，少部分来源于陆生环境中的细菌和海洋软体动物。根据琼胶酶降解琼脂糖时的糖苷键和产物不同，琼胶酶可以分成两大类：α-琼胶酶和β-琼胶酶。α-琼胶酶作用于琼脂糖的α-1,3糖苷键，生成琼寡糖；β-琼胶酶作用于β-1,4糖苷键，降解产物为新琼寡糖（2-6糖）。β-琼胶酶降解所产生的新琼四糖具有多种生理活性，如抑菌，抗肿瘤，免疫增强效应等。新琼四糖对肠道菌群的生长还具有显著的益生元效应。

寡糖自身的理化性质接近，分离纯化得到单一组分需要进行凝胶过滤层析，产率低、成本高，是阻碍其高值化应用的重要瓶颈。因此，发现一种β-琼胶酶可特异性降解琼胶，产生的降解产物中寡糖成分单一具有重要的应用意义。但是，目前报道的β-琼胶酶酶解产物成分复杂，通常包含有新琼二糖、四糖和六糖。目前尚未见报道有均一性产生新琼四糖的β-琼胶酶。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种具有降解产物均一特性的β-琼胶酶及其应用。β-琼胶酶AgaB1的N端为催化区（R1-V392），C端为碳水化合物结合域（G393-Y540），该区域可显著增强其降解产物的均一性。与已有β-琼胶酶的氨基酸相似度仅为71%。该酶降解方式为内切，降解产物中新琼四糖的比例高达90.5%。

一方面，本发明提供一种具有产物均一特性的β-琼胶酶AgaB1，其氨基酸序列如SEQ ID NO. 1所示。

SEQ ID NO.1：

RVDAKKTINNSTVDGKAGFSAYKSYPTRSIAQLPGFRPGTVPAPRLSKYGGDLTRSWQATGFIRVQQDKGRWWMVDPAGHPYLAVPMNSVRPAPSATSKAAFAAAFPSAQDGTRKFLQANGFNGTGAWSATKDIQAENARADKPLAYTINLDFMSKYGDKRGGTYVQPGHKGYPNDVIFAFEPEWPAFCEEQAKLAEPFAKDANVLGHFSDNEIPFLPKLLPQVLALRDPAQPAYVAALDWLKTQKTDTAHTDQHRQDFLAFVAERYFSIVAKAMKKYDPNHMYLGCRFHGAQRYYPELMRVAGKYLDAVSINYYNNWTPETAGMLADWAKWTSKPFFITEFYTKSEESGLSNIAGAGWLVHKEADRGIFYQNFGLSLLQAKNCVGWHWFRVGALKKVKSDKKMKIDTVYASSIEVPLKIEPMKDPTCLRTEYFVPSFAVDGANGSRWMAAAEDSINPWIVADLGTVKKVRRSEIYFVRPTAGHAYVIEASMDGKVWQEFAVHQDRKMCSPHTDVLNKRFRYLRIKILKGVPGIWEWNIY

另一方面，本发明还提供一种具有产物均一特性的β-琼胶酶AgaB1对应的核酸序列，如SEQ ID NO.2所示。

SEQ ID NO.2：