[发明专利]一种中性阿拉伯呋喃糖苷酶Abf43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，本发明涉及一种中性阿拉伯呋喃糖苷酶Abf43及其基因和应用。

背景技术

自然界中，半纤维素作为植物细胞壁的主要组分，是仅次于纤维素的第二大丰富的多聚糖，提高其生物降解性能具有深远的生物学意义。木聚糖聚糖是半纤维素中的代表性主要组成组分，其结构非常复杂，主链是D-吡喃木糖通过β-1,4糖苷键连接形成，侧链上还连接有阿拉伯糖、葡萄糖醛酸、阿魏酸酯基、乙酰基等不同的取代基，因此，木聚糖的完全降解需要多个酶的共同作用才能完成。其中，木聚糖酶作为主酶以内切的方式作用于木聚糖的主链，阿拉伯呋喃糖苷酶则是侧链降解酶，并对主链的降解起到重要的促进作用。

其中，α-l-阿拉伯呋喃糖苷酶(α-l-arabinofuranosidase,EC3.2.1.55)能从含有阿拉伯糖残基的多聚物如阿拉伯聚糖、阿拉伯木聚糖、阿拉伯半乳聚糖等的非还原末端水解生成一个阿拉伯糖分子。自然界中，产α-l-阿拉伯呋喃糖苷酶有细菌、真菌以及一些植物。作为半纤维素降解酶系之一，α-l-阿拉伯呋喃糖苷酶参与低价的农产品残渣的再利用，产生可用于发酵生成燃料乙醇的单糖及其他副产品，因此它在农业-工业产业中具有很好的应用前景。在饲料行业中，纤维素和半纤维素是反刍类动物的主要能量来源，但是由于其降解率低，真正被动物所利用的只有40-60%。阿拉伯糖呋喃糖苷酶作为一种饲料添加剂，去除了木聚糖上阿拉伯糖侧链，促进木聚糖的降解，易于被动物消化吸收。阿拉伯呋喃糖苷酶还被广泛应用于食品行业中。l-阿拉伯糖做为一种低摄入量的甜味剂能代替传统的蔗糖，适于老年人和高血糖患者食用。同时，它还能阻断人体对蔗糖的吸收，在减肥和控制糖尿病方面有很好的应用前景。阿拉伯呋喃糖苷酶还能增加酿酒过程中萜烯醇的浓度，提高酒的香味；并由于其去除了阿拉伯糖侧链，并能将阿拉伯聚糖水解成短链的可溶性物质，增加果汁的澄清度，而被应用于果汁生产工业。

本发明从高温真菌腐质霉Humicola insolensY1中分离得到一种典型的中性阿拉伯呋喃糖苷酶Abf43，其最适pH5.0，最适温度50℃，具有良好的金属离子抗性，并且底物特异性非常专一。这些特性能够利于其在食品工业进行温和的酶解反应，利于其在食品工业上的应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种中性阿拉伯呋喃糖苷酶。

本发明的再一目的是提供编码上述阿拉伯呋喃糖苷酶的基因。

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中性阿拉伯呋喃糖苷酶的基因工程方法。

本发明的另一目的提供上述中性阿拉伯呋喃糖苷酶的应用。

本发明从腐质霉Humicola insolensY1中分离得到一种中性阿拉伯呋喃糖苷酶Abf43。

本发明提供了一种阿拉伯呋喃糖苷酶Abf43，其氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。

SEQ ID NO.1：

MRFSVFTAAIAAAFSACCATASPAVNYVNSLILQRADPHIVKHTDGWYYFTATVPEYDRIVLRRAQTIQGLQSAPETVIWRRKAFGVGSGQVWAPELHYIDGRWYIYVALGVSGQWRIRAFVLEGVGANPLTASWTEKGIIQTNWDTFSLDATTFVANGTRYLVWAQQDPSRNGENSSLFIAPLQNPWTIRGPAVAISHPDLSWERIGYKVNEGPAVIQRNGRIFLTYSASATDHNYCMGLLTARADANLMNPASWVKSQQPIFVSNAATNQWGPGHNQFTVSEDGLSDILVYHDRGYRDINGDPLNDPNRRTRVQKLYWRDDGTPDFGIPVPDGPTPVRLRVAANGASSNGAYVRFYTTTGSGNLTGTAALPDTQFKLVSPGLSGGDSVSLESTSNPGTYVRRVSGSTAVQFERGTALNTAALRASASFRRVPGLSDSGGAVSFESVESPGQYLRLDPNGRLSVASVAEGTQGRSTFYLE

其中，该酶包括481个氨基酸，N端19个氨基酸为信号肽序列。