[发明专利]一种外切型褐藻胶裂解酶VsAly7D及其重组菌株和应用

说明书

本发明公开了一种外切型褐藻胶裂解酶VsAly7D及其重组菌株和应用。本发明所述外切型褐藻胶裂解酶的氨基酸序列如SEQ ID No.6所示，编码氨基酸序列的核苷酸序列如SEQ ID No.5所示。所述外切型褐藻胶裂解酶的适合反应温度为20‑35℃，在0‑30℃时具有高稳定性，因此该酶可在低温下有效降解底物，属于一种冷适应的褐藻胶裂解酶；所述外切型褐藻胶裂解酶对褐藻胶、polyG和polyM具有降解能力，降解方式为外切型，最终降解产物为不饱和单糖，并具有NaCl依赖性。本发明还构建了含所述外切型褐藻胶裂解酶VsAly7D编码基因的重组载体和重组菌体，能够为工业化应用和生产生物乙醇提供了良好的基础。

技术领域

本发明属于生物工程技术领域，具体涉及一种外切型褐藻胶裂解酶VsAly7D及其重组菌株和应用。

背景技术

随着能源需求的不断增长和化石燃料资源的枯竭，作为可再生和清洁能源的生物乙醇受到越来越多的关注。褐藻由于其优异的特性，包括广泛的分布，高的生产率，无需耕地、淡水和肥料，并且不含木质素的优点，已成为生物乙醇生产的重要来源。

褐藻胶是褐藻中细胞壁的主要多糖，可以达到褐藻干重的40%。褐藻胶是一种线性多糖，由β-D-甘露糖醛酸（M）及其C5差向异构体α-L-古洛糖醛酸（G）连接，并且排列成聚β-D-甘露糖醛酸（polyM），聚α-L-古洛糖醛酸（polyG）和杂聚物（polyMG）。褐藻胶及其寡糖具有很高的安全性，被广泛用于食品，医药和工业生产中。

褐藻胶裂解酶通过β-消除反应降解褐藻胶，在非还原端的C4和C5之间产生不饱和双键。冷适应的褐藻胶裂解酶适用于许多工业生产，因为它们可以在低温下催化并通过略微升高温度使其选择性失活，从而可以节省能源并减少生物污染。根据作用方式的差异，褐藻胶裂解酶分为内切型和外切型。外切型褐藻胶裂解酶将褐藻胶的聚合物和低聚物降解为不饱和单糖。不饱和单糖通过非酶法转化为α-酮酸（DEH）。DEH可以被还原酶DehR还原为2-酮-3-脱氧葡萄糖酸酯（KDG），并进入Entner-Doudoroff（ED）途径产生乙醇。但是目前外切型褐藻胶裂解酶的活性低，在低温下活性更低，成为生物乙醇生产的限制条件。

发明内容

本发明的目的是提供了一种外切型褐藻胶裂解酶VsAly7D及其重组菌株和应用。本发明所述的外切型褐藻胶裂解酶活性高，具有广泛的底物适应性、适应寒冷环境并且具有较高的降解活性，具有良好的市场应用前景。

为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明提供了一种外切型褐藻胶裂解酶VsAly7D，其氨基酸序列如SEQ ID No.6所示。

进一步的，编码所述外切型褐藻胶裂解酶VsAly7D氨基酸序列的核苷酸序列如SEQID No.5所示。

进一步的，所述外切型褐藻胶裂解酶VsAly7D的适合反应温度为20-35℃。

进一步的，所述外切型褐藻胶裂解酶VsAly7D的最适反应温度为35℃。

进一步的，所述外切型褐藻胶裂解酶VsAly7D的适合反应pH为7.4-8.2。

进一步的，所述外切型褐藻胶裂解酶VsAly7D的最适反应pH为7.6。

进一步的，所述外切型褐藻胶裂解酶VsAly7D在pH 7.0-10.6具有很好的pH稳定性。

进一步的，所述外切型褐藻胶裂解酶VsAly7D在0-30℃下具有很好的稳定性。

进一步的，所述外切型褐藻胶裂解酶VsAly7D的适合反应NaCl浓度为0.2-0.5M。

进一步的，所述外切型褐藻胶裂解酶VsAly7D的最适反应NaCl浓度为0.5 M。