[发明专利]一种高温酸性甘露聚糖酶Man5C1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，本发明涉及一种高温酸性甘露聚糖酶Man5C1及其基因和应用。

背景技术

β-甘露聚糖酶(β-mannanase endo-1，4-β-D-mannanmannohydroase EC3.2.1.78)是一类能水解甘露聚糖的半纤维素酶，广泛存在于微生物、动物和植物中。

甘露聚糖是植物半纤维素的主要成份，是以1，4-β-D-吡喃甘露糖苷键连接而成的线性多糖。在β-甘露聚糖外切酶和甘露糖苷内切酶的作用下，甘露聚糖可被分解为甘露糖。甘露聚糖的结构比较复杂，如主链上某些残基被葡萄糖取代或半乳糖通过α-1，6-糖苷键与甘露糖残基相连形成分枝则称为异甘露聚糖。主要有半乳甘露聚糖(galactomannan)，葡萄甘露聚糖(glucomannan)，半乳葡萄甘露聚糖(galactoglucomannan)。因此消化甘露聚糖主要是依靠β-甘露聚糖酶，此外还需要几种酶的协同作用，包括：β-甘露糖苷酶(β-mannosidase)，外-β-D-甘露聚糖酶(Exo-β-mannanase)，甘露糖苷酶(galactosidase)，葡萄糖苷酶(glucosidase)和脱乙酰酯化酶(deacytle esterase)等支链酶。

蛋白结构分析表明，β-甘露聚糖酶多属于糖基水解酶家族(glycoside hydrolasefamilies GHs)5和26。糖基水解家族5中包含多种不同来源的糖基水解酶。主要包含细菌、真菌、植物中的β-甘露聚糖酶和内源性的葡聚糖酶。对糖基水解家族5中甘露聚糖酶的氨基酸序列进行比较表明，序列同源性很低(＜20％)，因此在糖基水解家族5中又划分出8个亚家族A1-A8。其中A7为真核生物β-甘露聚糖酶，A8为细菌β-甘露聚糖酶，该亚家族氨基酸序列同源性多超过43％(Hilge et al.，1998；Beguinet al，1990)。

随着对β-甘露聚糖酶的深入研究，该酶在饲料、造纸、保健食品及生物技术研究等方面均得到了广泛的应用。近年来，随着甘露寡糖生理功能的发现，绿色饲料的兴起以及人们环保意识的增强，对β-甘露聚糖酶的研究和利用已进入了一个新的阶段。β-甘露聚糖酶已被广泛应用于食品、洗涤、医药、饲料、造纸、纺织印染、石油开采、精细化工及生物技术等诸多领域，是一种新型的工业酶，具有很大的潜在应用价值，在工业中有着广阔的应用前景。目前，对于酸性甘露聚糖酶的报道较少。而在饲料中应用的甘露聚糖酶，需要在酸性条件下具有高活性。酸性β-甘露聚糖酶主要来源于真菌。它们作用的最适pH值在2.4～5.0，但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。

发明内容

本发明的目的是提供一种能高效应用的高温酸性甘露聚糖酶。

本发明的再一目的是提供编码上述高温酸性甘露聚糖酶的基因。

本发明的另一目的是提供包含上述基因的重组载体。

本发明的另一目的是提供包含上述基因的重组菌株。

本发明的另一目的是提供一种制备上述高温酸性甘露聚糖酶的基因工程方法。

本发明的另一目的提供上述高温酸性甘露聚糖酶的应用。

本发明从青霉C1(Penicillium.C1 CGMCC 4432)(2010年12月7日保存于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所，100101)，其保藏号为：CGMCC 4432)中分离得到一种新的高温酸性甘露聚糖酶Man5C1。

本发明提供了一种高温酸性甘露聚糖酶Man5C1，其氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。

SEQ ID NO.1：

MRTTILLASTLLGHSVSAQTTSGLRSTGTATTTTSSTLTTTTSKTTSSTSKTTSSSTTT

SAPTSTGFSKVNGLNFTIDGETNYFVRTNTYWLAFLNNNSDVDLVLSDIAASGMKI

LRVWGFNDVNTVPSAGTVYFQLLANGTATINTGADGLEKLDYVVS SAEAHGIKLII

PFVNNWSDYGGMAAYVTAFGGSQTTWYTNTAAQAAYQAYIKAVVSRYSSSPAIFA

WELGNEPRCNGCNTSVLTNWAETTSAYIKSLDSNHMVTTGIEGFGLDAGSDGSYP