[发明专利]一种酸性木聚糖酶基因及其工程菌

说明书

技术领域

本发明涉及一种酸性木聚糖酶基因及其工程菌。

背景技术

木聚糖是由β-1，4-木糖苷键连接而成的线状木糖多聚体，侧链上连着多种不同 的取代基。在自然界中，木聚糖是第二丰富的半纤维素类多糖，在被子植物中木聚糖 占干物质重的15％-30％，在裸子植物中占干物质重7％-12％。木聚糖在动物的消化道内 不能被消化和吸收，而且会影响其他养分的吸收利用，具有很强的抗营养作用，因而 大大地限制了富含木聚糖饲料(大麦、小麦、黑麦等)的应用。

工业上降解木聚糖的方法主要有两种，即酸解和酶解。酸解作用较快，但常伴随 着有毒物质的生成，而且容易引起容器的腐蚀。降解木聚糖的酶类主要是内切β-1， 4-木聚糖酶(EC 3.2.1.8)，能将木聚糖分解成低聚糖、木糖和少量的阿拉伯糖。自然 界中，除细菌、真菌等微生物产生木聚糖酶外，藻类、原生动物、甲壳类动物、昆虫、 蜗牛和植物的种子等都可产生木聚糖酶。目前，用于生产实践中的木聚糖酶主要来自 于真菌，因为真菌产生的木聚糖酶能够分泌到培养基中，易于纯化，而且活性较高。 在产木聚糖酶的真菌中研究较多的是曲霉(Aspergillus sp.)，到目前为止，已有十几 种曲霉产木聚糖酶的性质获得了深入的研究。

发明内容

本发明的目的是提供一种酸性木聚糖酶基因及其工程菌。

本发明提供的酸性木聚糖酶基因，为如下1)或2)或3)所述的DNA分子：

1)序列表中序列1所示的DNA分子；

2)在严格条件下与1)所述DNA序列杂交且编码木聚糖酶的DNA分子；

3)与1)或2)所述DNA序列具有90％以上同源性，且编码木聚糖酶的DNA分子。

上述严格条件可为在0.1×SSPE(或0.1×SSC)，0.1％SDS的溶液中，在65℃条 件下杂交并洗膜。

序列表中的序列1由555个核苷酸组成。

含有所述DNA分子的重组载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌均属于本发明的 保护范围。

所述重组载体可为在pGAPzαA的多克隆位点插入任一所述DNA分子得到的重组质 粒。所述重组载体具体可为在pGAPzαA的EcoRI和NotI酶切识别位点之间插入序列 表的序列1所示DNA分子得到的重组质粒。

所述重组菌可为将所述重组质粒导入毕赤酵母得到的重组菌。所述重组菌具体可 为将所述重组质粒导入毕赤酵母x-33得到的重组菌。所述重组菌优选为巴斯德毕赤酵 母(Pichia pastoris)X-33/XynB CGMCC No.3831。本发明提供的工程菌，名称为 X-33/XynB，属于巴斯德毕赤酵母(Pichia pastoris)，已于2010年05月12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(简称CGMCC，地址为：北京市朝 阳区北辰西路1号院3号)，保藏号为CGMCC No.3831。

本发明还保护发酵所述重组菌得到的酶制剂。所述酶制剂可将巴斯德毕赤酵母 (Pichia pastoris)X-33/XynB CGMCC No.3831 28℃培养48小时得到。所述酶制剂 具体可将巴斯德毕赤酵母X-33/XynB在YPD液体培养基中28℃连续振荡培养48小时 得到。

扩增以上任一所述DNA分子的引物对也属于本发明的保护范围。

所述DNA分子、所述的重组载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌、所述酶制剂 均可用于制备动物饲料。

所述DNA分子、所述的重组载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌均可用于制备 木聚糖酶。

本发明设计了一种编码酸性木聚糖酶的基因序列，用该基因制备了重组质粒，并 通过将重组质粒转化毕赤酵母，得到了生产酸性木聚糖酶的工程菌株。该工程菌能够 工业化高效生产木聚糖酶。该酸性木聚糖酶的最适催化温度为40℃，最适催化pH为 2.5-3.5，适合作为猪、鸡等单胃动物的饲料添加剂使用。

附图说明

图1为工程菌和对照菌的发酵液上清的SDS-PAGE电泳图；1：蛋白分子量Marker； 2：优化基因表达产物(工程菌)；3：优化前基因表达产物(转优化前基因对照菌)； 4：转空载体对照菌。

图2为工程菌发酵液上清在不同温度下的相对酶活比较。

图3为工程菌发酵液上清在不同pH下的相对酶活比较。

具体实施方式