[发明专利]基因AlgL23具有冷适应性的用途

说明书

本发明公开了基因AlgL23具有冷适应性的用途。能够在4℃时酶活依旧有最大酶活的48％，具有较为优良的冷适应性。

技术领域

本发明涉及基因用途领域，尤其涉及基因AlgL23具有冷适应性的用途。

背景技术

褐藻胶是一种含量最丰富的褐藻多糖，由L-古罗糖醛酸(α-L-guluronic acid，简称G)和D-甘露糖醛(β-D-mannuronic acid，简称M)两种单元通过1,4-糖苷键连接而成。其组合方式有以下3种，即：均聚古罗糖醛酸片段(Poly-gulutonate，Poly-G)、均聚甘露糖醛酸片段(Poly-mannuronate，Poly-M)和甘露糖醛酸-古洛糖醛酸混合嵌合片段(Poly-MG)。目前，褐藻胶降解的方法主要有化学降解法、物理降解法和酶解法，相比而言，酶促降解褐藻胶更有优势，其效率高、无毒副产物，更适于褐藻胶寡糖的制备。通过酶法降解获得的源自褐藻胶的各种寡糖具有促进植物生长、抗氧化、抗凝血、抗肿瘤、抗过敏、抗增殖和抗过敏活性等生理功能和生物活性。低聚糖和寡糖因分子量小，容易被利用，其功能活性往往较多糖高，应用更为广泛。以微藻和大型褐藻为底物的第三代生物能源，更是目前引起国内外广泛关注的热点。海藻是生产生物燃料的一种理想原料，具有很大的潜力。海藻的生物构造特征赋予它一种优于木质纤维素生物质的优势，易于高产，且避开了发酵前的耗能性预处理和水解过程。然而，目前尚未实现由海藻生产乙醇的全部潜能，主要是因为工业微生物不能代谢海藻多糖组分，必须先降解为单糖或寡糖后才能被微生物利用。因此，褐藻胶裂解酶温和降解褐藻胶成为大型褐藻利用的关键点。

自然界中广泛存在着褐藻胶裂解酶，水体系统中的微生物、软体动物和藻类，陆地系统中的微生物以及病毒等都有褐藻胶裂解酶的存在。目前已有不少褐藻胶裂解酶的基因得到克隆和测序，并构建出多种重组褐藻多糖裂解酶基因工程菌，但重组褐藻多糖裂解酶基因工程表达水平较低，限制了酶的应用。因此，利用基因工程手段，进一步获得具有优良特性的褐藻多糖裂解酶仍是本技术领域的当务之急。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基因AlgL23具有冷适应性的用途。

为实现上述目的，本发明提供一种基因AlgL23和/或含有基因AlgL23的载体具有冷适应性的用途。

进一步，所述冷适应性是指能在4-55℃下具有较大酶活。

进一步，所述冷适应性是指能在4-50℃下具有较大酶活。

本发明还提供基因AlgL23和/或含有基因AlgL23的载体具有作用于海带产生还原糖的用途。

本发明通过设计特异性引物获得褐藻胶裂解酶的AlgL23的DNA序列，该基因编码区长2223bp，编码740个氨基酸，其中1-28个氨基酸为信号肽，理论分子量为82.59kDa。大肠杆菌重组表达获得的AlgL23具有较高酶活性和冷适应性，该酶在低温下依旧可以保持较好的酶活性，在4℃下反应，酶活可以保留最大酶活的接近48.94％。相较于其他来源的酶这无疑是非常有优势的。

作为实施例的优选方式，此褐藻胶裂解酶催化水解的温度范围为4-50℃，最适温度为35℃，并且该酶在40℃下处理60min依旧可以保留55％的剩余活力。水解的pH范围为5-9，最适pH为6，在pH5-7条件下处理2h，依旧可以保留最大酶活的55％以上。Mn²⁺对该酶的促进作用比较明显，Cu²⁺则对该酶有明显的抑制作用。

附图说明

图1为褐藻胶裂解酶基因AlgL23重组表达纯化的SDS-PAGE图谱。

图2为本发明温度对褐藻胶裂解酶AlgL23活性影响曲线图；

图3为本发明温度对褐藻胶裂解酶AlgL23稳定性影响曲线图；

图4为本发明pH对褐藻胶裂解酶AlgL23活性影响曲线图；