[发明专利]一种突变的几丁质酶SsChi18A-2及其应用

说明书

本发明公开了一种几丁质酶SsChi18A的突变基因SsChi18A‑2，所述基因的突变位点为E287A，其核苷酸序列如SEQ ID No.1所示，蛋白质序列如SEQ ID No.2所示。本发明还公开了所述基因在降解胶体几丁质和真菌菌渣中的应用。实验证明，这种基因所编码的突变几丁质酶活性比野生型酶提高了35％，并且在降解真菌细胞壁时酶活较野生型提高49％，这些结果表明突变体在降解几丁质类底物方面有着广泛的应用。

技术领域

本发明属于基因工程领域，具体涉及一种突变的几丁质酶SsChi18A-2及其应用。

背景技术

几丁质是一种多聚-β-1,4-N-乙酰氨基葡萄糖(NAG)，是自然界中除纤维素外含量第二丰富的多糖。几丁质主要来源于甲壳类动物，每年水体中产生的几丁质高达10¹¹吨。生物质中的几丁质去矿化并除蛋白以获取纯甲壳素的过程常用浓酸或碱来进行的，但会造成腐蚀及产生环境问题。酶法降解几丁质能够产生多种药理活性成分，例如N-乙酰葡糖胺(NAG)和几丁质寡糖(CHOS)，可以作为药物输送载体和抗氧化剂，在抗肿瘤、伤口愈合、控制血液胆固醇和食品保存方面发挥作用。几丁质酶的来源广泛，酶解过程环境友好，在工业生产中应用潜力巨大。目前，几丁质酶制剂广泛应用在医药、食品、生物技术、植物病虫害防治等众多领域。

几丁质是仅次于纤维素的自然界中最丰富的天然多糖，分别由β-N-1,4-葡萄糖和β-N-1,4-氨基葡萄糖聚合而成。这些多糖具有高度结晶性，通过分子内和分子间复杂的氢键网络形成抗降解屏障，使其降解成为难题。但是生物体进化出高效利用结晶多糖的复杂机制，利用环境导向的糖苷水解酶协同作用将顽固多糖水解为可溶性多糖，特别是一些具有益生元价值的可溶性寡糖，在工业、农业及医疗领域具有重要应用价值。

Streptomyces sp.F-3是发明人课题组在高温生境分离筛选到的一株嗜热放线菌，该菌最适生长温度为50℃。全基因组测序分析结果显示，该菌含有9个几丁质降解相关酶，包含一个外切持续性几丁质酶SsChi18A。丰富的几丁质降解酶及嗜热特征使其具有发展成为几丁质高效降解工业菌的潜力。

SsChi18A的实际应用中，仍存在着亟待解决的问题；缩短工艺流程，提高生产效益亟待具有更高活性几丁质酶的出现。为了扩展SsChi18A的工业应用，提高其酶活性是一个很关键的任务。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种突变的几丁质酶及其应用。

本发明中，突变的几丁质酶命名为SsChi18A-2，也可以称之为SsChi18A-E287A，或者以E287A来指代。

一方面，本发明提供了一种突变的几丁质酶，所述突变的几丁质酶的氨基酸序列如SEQ ID No.2所示。

另一方面，本发明还提供了所述突变的几丁质酶的编码基因；优选的，所述基因的序列如SEQ ID No.1所示。

另一方面，本发明还提供了包含所述突变的几丁质酶的编码基因的重组载体；优选的，所述重组载体为重组表达载体；优选为pET系列的载体，例如，pET-15b、pET-22b、pET-28a。

另一方面，本发明还提供了包含上述重组载体的重组菌株，优选的，所述重组菌株为大肠杆菌，如，大肠杆菌BL21。

另一方面，本发明还提供了所述突变的几丁质酶、所述编码基因、所述重组载体或重组菌株在降解含有几丁质的材料中的应用。应当理解，含有几丁质的材料包括天然含有几丁质的材料，或者经加工的含有几丁质的材料；此外，几丁质单体也属于含有几丁质的材料的概念。

在一个实施方式中，含有几丁质的材料为来自真菌的菌渣，例如，出芽短梗霉的菌渣。

在一个实施方式中，所述出芽短梗霉菌渣是利用出芽短梗霉发酵生产特定产物后剩余的菌渣。