[发明专利]一种阿魏酸酯酶及其突变体与应用

说明书

本发明公开了一种阿魏酸酯酶及其突变体与应用。所述的阿魏酸酯酶具有如SEQ ID No.1或SEQ ID No.2或SEQ ID No.3所示的氨基酸序列，其性质稳定，反应pH为6‑8，反应温度为37‑54℃。本发明在所述的阿魏酸酯酶的氨基酸序列的基础上分别通过增加阿魏酸酯酶中二硫键的数量、改变其碳水化合物结合模块的侧链基团以及改变催化结构域电荷，得到了三个阿魏酸酯酶突变体N.1‑300、N.7‑16、N.9‑98，与原始阿魏酸酯酶相比，这三个突变体的比酶活均得到明显提高。本发明得到的阿魏酸酯酶以及突变体性质稳定，有助于阿魏酸酯酶的工业化应用。

技术领域

本发明属于酶工程领域，具体涉及一种阿魏酸酯酶及其突变体与应用。

背景技术

阿魏酸酯酶是一种能够水解阿魏酸甲酯、低聚糖阿魏酸酯和多糖阿魏酸酯中的酯键，进而将阿魏酸游离出来的一种酶，它是羧酸酯水解酶的一个亚类，也是一种胞外酶。目前，在食品工业中通常利用阿魏酸酯酶打断阿魏酸与细胞壁材料如麸皮、秸秆中多糖的交联，高效降解多糖并获得反式阿魏酸。在饲料工业与造纸工业可利用阿魏酸酯酶提高纤维饲料的消化率和帮助脱除木质素。因此，阿魏酸酯酶是具有广阔应用前景的。

自然界中的阿魏酸酯酶广泛存在于植物及微生物中，主要来源为微生物，真菌、细菌和酵母都能分泌阿魏酸酯酶。迄今为止，研究人员已经从微生物中分离和鉴定了80多种阿魏酸酯酶，其中主要来源于真菌。但由野生型菌株分泌的阿魏酸酯酶活性相对较低且产酶过程耗时较长，因此就需要通过丰富的基因资源来获得酶活更高的新型的阿魏酸酯酶。

发明内容

本发明的目的在于提供一种阿魏酸酯酶及其突变体与应用。所述的阿魏酸酯酶具有稳定的性质，通过定点突变得到突变体的酶活均明显提升。

为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明提供了一种阿魏酸酯酶，其具有下列氨基酸序列之一：

(1)SEQ ID No.1所示的氨基酸序列；

(2)SEQ ID No.2所示的氨基酸序列；

(3)SEQ IDNo.3所示的氨基酸序列。

进一步的，所述阿魏酸酯酶的反应pH为6-8，反应温度为37-54℃；Zn²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺能够明显抑制阿魏酸酯酶活性。

进一步的，所述阿魏酸酯酶的最适反应pH为7，最适反应温度为45℃。

本发明还提供了阿魏酸酯酶突变体N.1-300，氨基酸序列如SEQ ID No.13所示，其是由氨基酸序列为SEQ ID No.1的阿魏酸酯酶的第300位氨基酸由甘氨酸变为半胱氨酸获得的。

本发明还提供了所述的阿魏酸酯酶突变体N.1-300的编码基因，其核苷酸序列如SEQ ID No.14所示。

本发明还提供了阿魏酸酯酶突变体N.7-16，其氨基酸序列如SEQ ID No.15所示，其是由氨基酸序列为SEQ ID No.2的阿魏酸酯酶的第16位氨基酸由赖氨酸变为精氨酸获得的。

本发明还提供了所述的阿魏酸酯酶突变体N.7-16的编码基因，其核苷酸序列如SEQ ID No.16所示。

本发明还提供了阿魏酸酯酶突变体N.9-98，其氨基酸序列如SEQ ID No.17所示，其是由氨基酸序列为SEQ ID No.3的阿魏酸酯酶的第98位氨基酸由赖氨酸变为谷氨酸获得的。

本发明还提供了所述的阿魏酸酯酶突变体N.9-98的编码基因，其核苷酸序列如SEQ ID No.18所示。