[发明专利]来自菜豆壳球孢菌的果胶降解酶及其用途

说明书

相关申请

本申请要求保护2012年8月16日提交的美国临时专利申请序号61/683914的优先权权益，其内容通过引用结合到本文中。

发明领域

本发明涉及具有果胶裂解酶活性的来自菜豆壳球孢菌的分离的多肽和编码所述多肽的分离的多核苷酸以及制备和使用这些多核苷酸和多肽的方法。本发明还涉及包含所述多核苷酸的核酸构建体、载体和宿主细胞以及制备和使用所述多肽的方法。本发明的多肽尤其可用于使纤维和织物浸解和脱胶的纺织工业；提取果汁和蔬菜汁的食品工业；制造优质纸的造纸工业；以及咖啡和茶发酵、石油开采和果胶废水处理。

发明背景

果胶是存在于初级植物细胞壁的胞间层中并充当胞间粘结质的一组复杂的杂聚物。它们由于其胶体性质还在植物的水调节中起重要作用。位于细胞壁之间的胞间层主要由原果胶(不溶形式的果胶)构成。

果胶由两个不同限定区构成：“平滑区”和“毛状区”。“平滑”区由α-1,4-连接的D-半乳糖醛酸的主链组成，形成聚半乳糖醛酸，其中一些羧基用甲醇酯化(在Nagy S,Shaw P,Veldhuis Meds.Citrus Science and Technology,第I卷.Westport CT:AVI publishing Inc.1977中)。在“毛状”区中，半乳糖醛酸主链被α-1,2-连接的L-鼠李糖单元分解。

果胶/果胶酸酯裂解酶使在平滑区中的果胶解聚，其经由β-消除裂解糖苷键以产生为4,5-不饱和非还原端的寡聚物(Lombard V,Bernard T,Rancurel C,Brumer H,Coutinho PM,Henrissat B.Ahierarchical classification of polysaccharide lyases for glycogenomics.Biochem J.2010；432(3):437-444)。而鼠李糖半乳糖醛酸酶在果胶的毛状区内裂解(Jensen MH,Otten H,Christensen U,Borchert TV,Christensen LL,Larsen S,Leggio LL.Structural and biochemical studies elucidate the mechanism of rhamnogalacturonan lyase from Aspergillus aculeatus.J Mol Biol.2010；404(1):100-111)。

果胶酯酶将果胶水解成甲醇和聚半乳糖醛酸。该酶可由包括曲霉属(Aspergillus sp)、灰葡萄孢(Botrytis cinerea)、串珠镰孢菌(Fusarium monilforme)、葡枝根霉(Rhizopus stolonifer)、木霉属(Trichoderma sp.)等的多种真菌生成(Polizeli ML,Jorge JA,Terenzi HF.Pectinase production by Neurospora crassa:purification and biochemical characterization of extracellular polygalacturonase activity,J.Gen.Microbiol.1991；137:1815-1823)。但曲霉属是果胶酯酶的工业生产的主要来源(Torres EF,Aguilar C,Esquivel JCC,Gonzales GV.Pectinase.在Enzyme Technology,Pandey,A.,Webb,C.,Soccol,C.R.,Larroche,C(编),Asiatech Publishiers Inc.,New Delhi,India,2005.第273-296页中)。