[发明专利]盐耐受的木糖苷酶突变体K321D及其制备方法和用途

说明书

本发明公开了一种盐耐受的木糖苷酶突变体K321D及其制备方法和用途，该突变体K321D的氨基酸序列由野生木糖苷酶HJ14GH43第321位的赖氨酸突变为天冬氨酸获得，其序列如SEQ ID NO.1所示，该盐不为NaCl。与野生酶HJ14GH43相比，本发明的突变酶K321D在高浓度KCl、Na₂SO₄和(NH₄)₂SO₄中的稳定性得到了增强，经20.0～30.0％浓度的KCl处理，其活性从48％升至65％，经10.0～30.0％浓度的Na₂SO₄处理，其活性为93～111％；经20.0～30.0％浓度的(NH₄)₂SO₄处理，其活性维持在90％以上，其可应用于制革、造纸、污水处理等行业。

技术领域

本发明涉及一种木糖苷酶突变体，具体涉及一种盐耐受的木糖苷酶突变体K321D及其制备方法和用途。

背景技术

木聚糖主要来源于植物细胞壁，约占植物细胞干重的15％～35％，其主链由木糖聚合而成，具有多样的侧链取代基团。内切木聚糖酶(endo-1,4-β-D-xylanase，EC3.2.1.8)可随机地切割木聚糖的主链骨架，生成低聚木糖，而木糖苷酶(β-D-xylosidase，EC 3.2.1.37)可将低聚木糖水解为木糖(Collins et al.FEMS Microbiology Reviews,2005,29:3～23.)。木糖可作为原料，用于生产乙醇、乳酸、木糖醇等。除了木聚糖外，植物的糖蛋白和动物体内的蛋白聚糖中也含有木糖，其皆可被木糖苷酶降解(Leszczuk etal.Plant Physiology and Biochemistry,2019,139:681～690；Takagaki et al.TheJournal ofBiological Chemistry,1990,265:854～860.)。

盐广泛存在于在自然界和各种生产实践中，包括污水、洗涤、制革、食品、造纸等。具有耐盐性的酶可更好地应用于高盐环境生物技术领域，例如，在皮革软化过程中，需要添加硫酸钠，在此过程中加入木聚糖酶，可达到促进皮纤维松散，提高成品革的柔软度、手感和物理机械性能的效果(如中国专利ZL201710574969.3公开的一种基于木聚糖酶作用的动物皮纤维松散方法)。

但是，由于高盐浓度下的盐析作用，大部分的酶在高盐浓度下不具有良好的催化活性。因此，为了使酶在高盐环境生物技术领域具有更好的应用性，需要提高酶在盐中的稳定性。

发明内容

本发明的目的是提供一种盐耐受的木糖苷酶突变体K321D及其制备方法和用途，该突变体解决了现有酶在高盐浓度下不具有良好的稳定性的问题，具有耐盐性，经高盐浓度处理后仍具有很好的酶活性。

为了达到上述目的，本发明提供了一种盐耐受的木糖苷酶突变体K321D，该突变体K321D的氨基酸序列由野生木糖苷酶HJ14GH43第321位的赖氨酸突变为天冬氨酸获得，其序列如SEQ ID NO.1所示，该盐不为NaCl。

本发明还提供了一种编码所述的木糖苷酶突变体K321D的基因k321d，该基因k321d的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。

本发明还提供了一种含有所述的基因k321d的重组载体。

优选地，所述重组载体采用pEasy-E1。

本发明还提供了一种含有所述的基因k321d的重组菌。

优选地，所述重组菌采用的宿主细胞包含：大肠杆菌BL21。

本发明还提供了所述的木糖苷酶突变体K321D在制革、造纸和污水处理中的应用。