[发明专利]一种酸性木聚糖酶XYNB及其基因和应用

说明书

技术领域

本发明涉及基因工程领域，具体地，本发明涉及一种产酸性木聚糖酶的菌株Bispora sp.X-1，和从该菌种中得到的酸性木聚糖酶及其基因、包含该基因的重组载体和应用。

背景技术

半纤维素是自然界中含量仅次于纤维素的第二丰富的多聚糖，几乎占地球可更新有机碳含量的三分之一(Prade.Biotech.and Gentic Engi.Rev..13(12)：101～131，1995)。木聚糖是主要类型的半纤维素(Collins et al..FEMS Microbiol Rev.29：3～23.2005)，广泛存在于在农业副产物如玉米芯、麦麸、米糠、秸秆、甘蔗渣等中，但这一重要的可再生资源一直难以得到有效的利用。木聚糖酶是可将木聚糖降解成低聚糖和木糖的一类酶的总称，对木聚糖酶的研究早在六十年代就已开始，主要研究集中在适合于食品工业、制浆造纸工业、能源工业等方面的木聚糖酶。

许多微生物包括细菌、真菌和酵母菌都能产木聚糖酶。大多数木聚糖酶属第F/10、G/11族糖基水解酶，不同来源的木聚糖酶其氨基酸序列、空间结构、相对分子质量、等电点以及底物特异性各不相同，因而有必要对编码各种木聚糖酶的基因进行克隆和表达，以满足工业应用的需求。目前，已有许多种木聚糖酶编码基因得到分离，在木聚糖酶基因的高效表达方面也进行了较多尝试(张红莲等，科学通报，48(4)：364～368，2003；Zhou et al..Bioresource Technology.831-838，2008；Li et al.，Appl.Microbiol.Biotechol..inpress，2008)。

近年来，从极端微生物中分离木聚糖酶引起了人们的极大的兴趣。这些木聚糖酶由于适应极端环境而获得了特殊的性质，可以满足工业应用的特殊需求。如来源于Thermotoga sp.嗜热木聚糖酶(Simpson et al.Biochem J.277：413-417.1991)；来源于嗜碱菌Bacillus sp.strain 41M-1嗜碱木聚糖酶(Nakamura et al.，ApplEnviron Microbiol.59：2311-2316.1998)；来源于Penicillium sp.40嗜酸性木聚糖酶(Kimura et al.Biosci Biotechnol Biochem.64：1230-1237.2000)等。

但迄今为止，关于酸性木聚糖酶的报道却不多。由于酸性木聚糖酶在pH值4.0以下时仍然保持较高酶活性，通常酸性木聚糖酶可以广泛应用于饲料工业、酿酒工业、食品工业等众多领域，充分显示出它在生产上的巨大潜力。目前，同时具备耐酸、耐高温、抗蛋白稳定性等性质并运用基因工程手段来产业化生产嗜酸木聚糖酶产品还未见报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种产酸性木聚糖酶的菌株Bispora sp.X-1。

本发明的再一目的是提供来源于上述菌株的酸性木聚糖酶。

本发明的再一目的是提供上述木聚糖酶的基因。

本发明的再一目的是提供包含上述木聚糖酶基因的重组载体。

本发明的再一目的是提供包含上述木聚糖酶基因的重组菌株。

本发明的再一目的是提供一种制备酸性木聚糖酶的方法。

本发明的再一目的是提供上述酸性木聚糖酶的应用。

本发明首先所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种性质优良的、适合于在饲料、食品、酿酒以及能源工业中应用新的木聚糖酶。本发明人筛选到一种天然菌株，它所产生的木聚糖酶适合于在饲料、食品、酿酒以及能源工业中使用。该嗜酸真菌Bispora sp.X-1，于2008年9月26日、保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(地址：北京市朝阳区大屯路，中国科学院微生物研究所，100101)其保藏号为CGMCC No.2676。

从上述菌株中获得了一种酸性木聚糖酶，其氨基酸序列如SEQ ID NO.1：

  1  MHAFSYLAVA LSALPLLQAA PTSVQKRGAH NFMLSPDHPL

     MVAKRNASLA

 51  RRSSTNYDQD YTTGGSVYFA PASGEFYVSW DTTDDFVVGV

     GWNPGSTEPI

101  THGGSFNVDS GLASLSVYGW STNPLVEYYI IDDEVDLPLS

     GTEKGTVYSD