[发明专利]一种几丁质酶突变体ChiM及应用

说明书

本发明属于酶工程领域，具体涉及一种酶比活提升的几丁质酶突变体ChiM及其应用。本发明提供的几丁质酶突变体ChiM是以几丁质酶ChiAm为出发模板，通过定点包含突变、组合突变获得酶比活提升的突变体ChiM，其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。本发明获得的几丁质酶突变体ChiM酶比活为71U/mg，是ChiAm的1.48倍。本发明以毕赤酵母为重组表达宿主，实现了ChiM的高效表达，可用于制备突变体ChiM，为进一步为其广泛应用奠定基础。

技术领域

本发明属于酶工程领域，具体涉及一种酶比活提升的几丁质酶突变体ChiM及其应用。

背景技术

几丁质作为一种生物活性多糖，来源广泛，在自然界含量仅次于纤维素。几丁质和纤维素一样，由于存在着致密的结晶区域，使得其溶解性很差，不溶于水和稀酸，因此限制了几丁质的产业化应用。几丁质的水解产物几丁寡糖具有很好的水溶性，在保健食品、农业种植、生物医药等领域具有巨大的应用价值。在农业种植领域，有研究表明几丁寡糖能够促进作物生根、提高作物抗病虫害能力、提升作物品质和产量。此外还有研究表明，在农业种植过程中合理使用几丁寡糖，能够有效减少化肥和农药的使用量，从而缓解化肥和农药残留所带来的环境污染、食品安全等问题。

目前几丁寡糖的制备主要分为物理法、化学法以及酶法。物理法存在反应速度慢、反应过程不可控等缺点，化学法则存在产物结构不完整、污染环境等缺点。相对于物理法和化学法，酶法制备几丁寡糖具备许多优势如：反应条件温和、产物结构完整、过程易于控制、对环境无污染等优点。几丁质酶作为一种生物酶能够专一性的分解几丁质，从而产生不同分子量的几丁寡糖。目前限制几丁质酶产业化应用的主要问题在于其发酵活力低，生产成本高。因此降低几丁质酶生产成本具有重要意义。

在我们前期研究中通过筛选和高效表达获得了几丁质酶ChiAm（专利申请号CN202010795529.2），几丁质酶ChiAm能够分解胶体几丁质生成几丁寡糖（几丁二糖和几丁三糖为主）。通过前期的研究我们发现几丁质酶ChiAm的生产成本较高，限制了其在农业种植领域的产业化应用，因此需要进一步提升其酶比活和发酵产量，从而有效降低其生产成本。在本专利中，以几丁质酶ChiAm为出发模板，通过定点包含突变和组合突变获得酶比活提升的突变体ChiM，此外通过毕赤酵母实现了突变体ChiM的高效表达，本专利为突变体ChiM的产业化应用奠定基础。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供了一种几丁质酶突变体ChiM及其应用。本发明获得的几丁质酶突变体ChiM能在温和条件下能提高酶比活，能够提高制备几丁寡糖的反应效率，同时降低反应成本。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的一个目的是提供一种几丁质酶突变体ChiM，所述几丁质酶突变体ChiM的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。

ALSNNWYAAAPYLMPASNNPPDPVTVMNATGLKAFQLAFILAPNGGGCSPTWDGTSAVSSDTAVAGVISRIRGAGGDVSVSVGGYGGTKLGQTCGTVAATAAAYQQVITKYSLKAIDFDLEEPEYENTAAIANELGAAKTLQANNPGLFVSVTMPGTAAGTGWFGTQLIDQAKSIGFSPNNFSIMPWDGGFNGGSSQVSALEAFHGLLMSHMGWDSATAYAHEGFSGMNGKSDAAEMFYTSDFQTVYDYATSHGLGRFTFFSVNRDRACVGTTDNGVCSNVPQNDWDFTKFSVRFAGATPPQTTPPVTTTPTTPGNGSCTAAEWDRTKVYVKDNVVSHNSHKWTAKWWTQGEEPGTTGEWGVWQDNGAC（SEQID NO.1）

优选的，编码所述氨基酸的序列为多聚核苷酸序列，多聚核苷酸序列如SEQ IDNO.2所示。