[发明专利]一种新型β-葡聚糖基因HG278及其应用

说明书

本发明通过高膳食纤维饲料诱导，取竹鼠盲肠、结肠食糜，分离其微生物总RNA，通过宏转录组学分析筛选糖苷水解酶基因，获得有表达β‑葡聚糖酶功能的新型β‑葡聚糖酶基因HG278，该基因编码的β‑葡聚糖酶在pH3.0~8.0酶活力呈锯齿形变化，对胃蛋白酶、糜蛋白酶、胰蛋白酶具有较高的耐受力，非常适合在猪胃肠道中发挥功能，是一种良好的饲料和食品，亦可用于制备用于改善胃肠道内环境、药品、食品、保健品等用途的酶制剂，具有较广泛的用途。

技术领域

本发明涉及基因工程领域，特别涉及一种新型β-葡聚糖基因HG278及其应用。

背景技术

β-葡聚糖是普遍存在于燕麦、大麦等谷类物质中的抗营养因子，β-葡聚糖酶通过双置换机制把3-O取代并切断还原侧的β-1,4-糖苷键，释放葡萄糖残基。饲料中添加β-葡聚糖酶可以水解大麦等饲料中的葡聚糖，降低粘度，特别是幼鸡，并且还降低了排泄物的水分，提高了营养物消化能力，提高了生长速度和效率。但酶在饲料加工的过程中会有热损失等问题，也容易被动物肠道消化酶破坏，因此，大多数β-葡聚糖酶产品的最佳剂量往往比大多数研究中使用的剂量高得多。近年来，表达特定或多种消化酶基因的转基因猪为提高饲料利用率提供了一种新的策略。动物肠道中广泛聚集大量的共生特定酶混合物的微生物。相较于工作量大且操作繁琐的传统自然培养法，宏转录组测序能独立于复杂生物环境来发现新的生物活性分子和筛选能水解特定底物的糖苷水解酶基因。

发明内容

本发明目的在于通过高膳食纤维饲料诱导，取竹鼠盲肠、结肠食糜，分离其微生物总RNA，通过宏转录组学分析筛选糖苷水解酶基因，获得具有表达β-葡聚糖酶功能的新型β-葡聚糖酶基因HG278。该基因编码的β-葡聚糖酶在pH3.0~8.0酶活力呈锯齿形变化，对胃蛋白酶，糜蛋白酶胰蛋白酶具有较高的耐受力，非常适合在猪胃肠道中发挥功能，是一种良好的饲料和食品，亦可用于制备用于改善胃肠道内环境、药品、食品、保健品等用途的酶制剂，具有较广泛的用途。

本发明的第一个方面，提供了一种新型β-葡聚糖酶基因HG278，该新型β-葡聚糖酶基因HG278的核苷酸序列包括如SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列。

本发明的第二个方面，提供了一种新型β-葡聚糖酶基因HG278，该新型β-葡聚糖酶基因HG278的核苷酸序列包括与SEQ ID NO:1具有80%同源性的序列。

本发明的第三个方面，提供了一种新型β-葡聚糖酶基因HG278，该新型β-葡聚糖酶基因HG278含有猪信号肽基因序列及对序列进行猪密码子偏好优化，其核苷酸序列包括如SEQ ID NO:3所示的核苷酸序列。

本发明的第四个方面，提供了一种新型β-葡聚糖酶基因HG278，该新型β-葡聚糖酶基因HG278的氨基酸序列包括如SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列。

本发明的第五个方面，提供了一种新型β-葡聚糖酶基因HG278，其中，所述新型β-葡聚糖酶基因HG278的氨基酸序列包括与SEQ ID NO:2具有85%同源性的氨基酸序列。

本发明的第六个方面，提供了一种新型β-葡聚糖酶基因HG278，其中，所述新型β-葡聚糖酶基因HG278含有猪信号肽序列，其氨基酸序列包括如SEQ ID NO:4所示的氨基酸序列。

本发明的第七个方面，提供了一种新型β-葡聚糖酶，编码该新型β-葡聚糖酶的核苷酸序列包括如SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列；或包括与SEQ ID NO:1具有80%同源性的序列；或含有如SEQ ID NO:3所示的核苷酸序列。

本发明的第八个方面，提供了一种新型β-葡聚糖酶，编码该新型β-葡聚糖酶的氨基酸序列包括如SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列；或包括与SEQ ID NO:2具有85%同源性的氨基酸序列；或包括如SEQ ID NO:4所示的氨基酸序列。