[发明专利]一种热稳定性提高的葡聚糖酶突变体及其应用

说明书

一种热稳定性提高的葡聚糖酶突变体及其应用，所述突变体的氨基酸序列为SEQ ID NO:1所示的野生型葡聚糖酶的第43位的Ala突变为Pro，氨基酸序列如SEQ ID NO：2所示；第59位的Thr突变为Ile，氨基酸序列如SEQ ID NO：3所示；或第165位的Gly突变为Lys，氨基酸序列如SEQ ID NO：4所示。以地衣多糖为底物时，突变体较野生型的最适pH值无明显变化，比活无明显变化，突变体A43P和T59I的最适温度较野生型提高5℃，本发明中三个突变体A43P、T59I和G165K在60℃下的半衰期分别比野生型（16分钟）延长34分钟、49分钟和24分钟。

技术领域

本发明涉及基因工程和酶工程技术领域，具体涉及一种热稳定性提高的葡聚糖酶突变体及其应用。

背景技术

β-葡聚糖是一种广泛存在于植物细胞壁以及一些真菌、藻类和细菌中的非淀粉多糖，其中大麦中含量最高，可达2-20g/100g干重(65％可溶)。自然界中的β-葡聚糖多将β-葡萄糖残基以(1，3)/(1，4)或(1，3)/(1，6)键连接而成。因此根据β-葡聚糖中糖苷键的类型，可分为：β-1,3-1,4-葡聚糖(地衣聚糖)、β-1,4-葡聚糖(纤维素)、β-1,3-葡聚糖(海带多糖)和β-1,3(4)-葡聚糖。

大麦等谷物中的β-葡聚糖对其工业应用具有一定阻碍。例如，在饲料中，β-葡聚糖作为一种抗营养因子会增加肠道中食糜粘度，抑制了肠道对营养物质的吸收，降低了饲料的利用率。其次，在啤酒酿造过程中，酿酒原料麦芽含有的β-葡聚糖，会导致提麦芽汁和啤酒粘度升高、麦芽汁分离和啤酒过滤速度缓慢最终导致酒体质量下降。

β-葡聚糖酶是水解葡聚糖的关键酶类，根据其水解糖苷键的类型可分为四类，即β-1,4-葡聚糖酶(纤维素酶)；β-1,3-葡聚糖酶(昆布多糖酶)，β-1,3-1,4-葡聚糖酶(地衣多糖酶)和β-1,3(4)-葡聚糖酶。其中β-1,3-1,4-葡聚糖酶能够特异性水解3-O-取代的吡喃糖中的β-1,4-糖苷键。由于其专一的水解特性，β-1,3-1,4-葡聚糖酶在一些以谷物，如燕麦或大麦为原料的工业中需求量较大。例如，作为饲料添加用酶，β-1,3-1,4-葡聚糖酶能够将β-葡聚糖水解成低分子寡糖，消除抗营养作用；在啤酒酿造中，β-1,3-1,4-葡聚糖酶能够降低酒浆粘度，提高麦芽提取率。另外，β-1,3-1,4-葡聚糖酶还用于产生具有益生作用的功能性寡糖，常用于食品加工。因此，开发具有优良酶学性质(高活性且耐高温)的β-葡聚糖酶对于工业生产具有重要意义。

发明内容

解决的技术问题：本发明提供一种热稳定性提高的葡聚糖酶突变体及其应用。

技术方案：一种热稳定性提高的葡聚糖酶突变体，所述突变体的氨基酸序列为SEQID NO:1所示的野生型葡聚糖酶的第43位的Ala突变为Pro，氨基酸序列如SEQ ID NO：2所示；第59位的Thr突变为Ile，氨基酸序列如SEQ ID NO：3所示；或第165位的Gly突变为Lys，氨基酸序列如SEQ ID NO：4所示。

编码所述热稳定性提高的葡聚糖酶突变体的基因。

上述基因的核酸序列如SEQ ID NO：5所示。

上述基因的核酸序列如SEQ ID NO：6所示。

上述基因的核酸序列如SEQ ID NO：7所示。

包含上述基因的重组表达载体。

包含上述重组表达载体的重组酵母菌株。

上述重组酵母菌株在制备热稳定性提高的葡聚糖酶中的应用。

本发明还是提供一种制备热稳定性提高的葡聚糖酶突变体的方法，包括以下步骤：

1)用上述的重组载体转化宿主细胞，得重组菌株；

2)培养重组菌株，诱导葡聚糖酶表达；