[发明专利]甘露聚糖酶突变体

说明书

本发明涉及基因工程与蛋白质改造技术领域，具体涉及一种甘露聚糖酶突变体。本发明以野生型甘露聚糖酶M20为基础，提供了比活力得到显著提高的突变体，有利于降低甘露聚糖酶的生产成本，促进其在饲料领域的广泛应用。

技术领域

本发明属于基因工程技术领域，具体涉及一种比活得到显著提高的酸性甘露聚糖酶突变体。

背景技术

甘露聚糖是地球上仅次于木聚糖资源量的一种半纤维素，广泛存在高等植物中，一方面，它是人类生活生产活动中经常面对的半纤维素物质，另一方面，充分有效的转化利用这些自然资源可创造新的价值，其中酶法转化甘露聚糖等半纤维素类资源是当前纤维素类物质综合研究领域中的热点之一。β-l,4-D-甘露聚糖酶（EC 3.2.1.78）是一种半纤维素酶，可将葡萄甘露聚糖、半乳甘露聚糖、以及β-甘露聚糖等植物多糖降解成甘露寡糖，与纤维素酶及木聚糖酶一起构成纤维素类物质生物转化中最重要的酶系。

β-甘露聚糖酶在动物、植物以及微生物中都有发现，来源于动物的β-甘露聚糖酶主要存在于低等动物的肠道分泌物中，如海洋软体动物；来源于植物的β-甘露聚糖酶主要存在于植物的果实和种子中，如豆类植物中的长角豆、瓜尔豆等萌发的种子，魔芋萌发的球茎等。然而，由于微生物产生的β-甘露聚糖酶具有来源广泛、活性高、生产周期短、提取方便、成本低廉、作用pH和温度范围广，不受季节限制等优点，是目前β-甘露聚糖酶生产和应用的主要来源。已报道的产β-甘露聚糖酶的菌株有真菌中的曲霉、木霉、酵母、多孔菌、核盘菌，细菌中的芽孢杆菌、梭状杆菌、弧菌和放线菌中的链霉菌等。

近年来，β-甘露聚糖酶的研究和开发进入一个新的高潮，在食品、饲料、造纸、纺织、石油开采和生物能源等领域具有广泛的应用价值。在功能性低聚糖的生产中，通过利用β-甘露聚糖酶水解富含甘露聚糖的植物胶，来生产由不同单糖分子(2-10)组成的甘露低聚糖。甘露低聚糖虽然在肠胃中不能被消化吸收，但可促进有益菌的生长繁殖并抑制有害病原菌的增殖，进而为保护肠粘膜的完整性、调节人体免疫反应（降低血液中胆固醇、血糖的含量等）。β-甘露聚糖酶能有效降解水溶性甘露聚糖，有利于营养物质的释放和动物肠胃中内容物粘度的降低。此外，水解甘露聚糖产生的甘露寡糖及少量的甘露糖，虽然不能够被动物体消化吸收，但能改善动物肠道微生态环境，增强动物体的免疫反应。β-甘露聚糖酶在造纸工业中主要应用于软木纸浆的生物漂白，研究发现同时应用β-甘露聚糖酶和木聚糖酶能显著地提高纸浆的漂白性，同时避免了化学漂白中碱的添加造成的环境污染。

天然菌株所产的甘露聚糖酶产量低，不能满足工业化生产的需要，提高现有的β-甘露聚糖酶的酶活力和酶的性能对于其生产成本的控制效果的发挥有着至关重要的作用。酶分子的比活性是衡量酶的性质的重要指标，具有高比活性的甘露聚糖酶在实际应用中具有更广阔的前景。

发明内容

本发明的目的是提供一种甘露聚糖酶突变体。所述突变体的比活力比野生型得到显著提高，有利于其在饲料领域的广泛应用。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明涉及一种甘露聚糖酶突变体，其包含与SEQ ID NO:1具有至少90%同一性的氨基酸序列，且与SEQ ID NO:1相比在选自下组中的至少一个位置上包含氨基酸的取代：81，132，148，335。

在本发明的一些实施例中，所述突变体的氨基酸序列与SEQ ID NO:1相比具有至少91%，92%，93%，94%，95%，96%，97%，98%，或至少99%的同一性。

在一些更具体的实施例中，所述突变体的氨基酸序列与SEQ ID NO:1相比具有至少99.1%，99.2%，99.3%，99.4%，99.5%，99.6%，99.7%，99.8%，或至少99.9%的同一性。

在本发明的一些实施例中，所述突变体包含下组中至少一个氨基酸的取代：S81T/P/R，Y132F，T148K，P335Q。