[发明专利]一种具有热恢复特性的内切型β-琼胶酶及其应用

说明书

本发明涉及一种具有热恢复特性的β‑琼胶酶及其应用。所述β‑琼胶酶为一种新型β‑琼胶酶AgaA5，氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示，N端为β‑琼胶酶的保守催化功能域（Asp¹‑His⁶³⁰）。其C段设计了一段碳水化合物结合结构域区（Met⁶³¹‑Pro⁸⁰⁶），可显著增强其热恢复特性。其氨基酸序列与现有已知功能的β‑琼胶酶序列相似度仅为77%。本发明所述的β‑琼胶酶AgaA5具有热恢复特性，在煮沸5分钟后，放置在冰上孵育30分钟，可恢复其60.1%的活性。该酶作用方式为内切，降解主产物为新琼四、六糖。本发明所述的β‑琼胶酶AgaA5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热恢复特性的内切型β-琼胶酶AgaA5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。β-琼胶酶降解所产生的新琼寡糖（2-6糖）具有多种生理活性，如抑菌，抗肿瘤，免疫增强效应等。新琼寡糖（4-8糖）对肠道菌群的生长还具有显著的益生元效应。

目前在多糖降解酶数据库中（http://www.cazy.org/）已有几百个预测的β-琼胶酶基因，其中部分基因在大肠杆菌或酵母菌中进行了重组表达，并研究了其酶学性质。但是大多数报道的β-琼胶酶热稳定和热恢复性较差，容易失活，无法达到工业化应用的要求。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种具有热恢复特性的β-琼胶酶及其应用。该酶与已有β-琼胶酶的氨基酸相似度仅为77%。其N端为催化区，C端含有一段由176个氨基酸组成的碳水化合物结合域，该区域可显著增强其热恢复的特性。该酶的最适反应温度为30℃；酶液煮沸5分钟后，在冰水中放置30分钟，可恢复其60.1%的活性。该酶降解方式为内切，降解主产物为新琼四糖和六糖。

一方面，本发明提供一种具有热恢复特性的β-琼胶酶AgaA5，其氨基酸序列如SEQID NO. 1所示。

SEQ ID NO.1：