[发明专利]一种基因工程木聚糖酶及其制备与应用

说明书

本发明公开了一种基因工程木聚糖酶，其是木聚糖酶CbX的N末端截去了信号肽后的突变体，同时实现了木聚糖酶基因在异源宿主细胞内的高效表达。本发明进一步对该木聚糖酶进行改造，截去了C端的碳水化合物结合结构域，并在C末端引入二硫键，构建的木聚糖酶蛋白突变体的分子量更小，热稳定性提高，比活力也大大提高。通过以上方式，使该木聚糖酶及其突变体更有潜力应用于工业生产。

技术领域

本发明属于酶的基因工程领域，涉及一种木聚糖酶，尤其涉及一种高热稳定性的内切木聚糖酶以及生产该高热稳定性内切木聚糖酶的基因工程菌。

背景技术

木聚糖酶(Xylanase,EC.3.2.1.8)是木聚糖降解酶系中最关键的酶，常被用于饲料、食品、饮料、制药、造纸工业和生物能源等方面(Beg,Q.K.Kapoor,M.Mahajan,L.Hoondal,G.S(2001)Microbial xylanases and their industrial applications:areview.Appl Microbiol Biotechnol.56(3-4):326-338)。尤其在造纸工业，木聚糖酶在纸浆的预漂白、二次纤维的脱墨等过程中，水解凝结于纤维表面的半纤维素，提高漂白剂在纸浆中的扩散速度，提高漂白效率，减少氯的使用量，从而减少漂白过程对环境的污染(LiisaViikari,Anne Kantelinen,Jorma Sundquist,Matti Linko(1994)Xylanases inbleaching:From an idea to the industry.FEMS Microbiology Reviews.13(2-3):335–350)。

目前，研究报道的大多数木聚糖酶的最适温度都在45-55℃，其稳定性都比较差(Haki,G.(2003)Developments in industrially important thermostable enzymes:areview.Bioresour Technol.89(1):17-34)。随着木聚糖酶的不断开发和利用，对酶的稳定性要求越来越高，而现有的商品化木聚糖酶大多数是从中温微生物中获得的，热稳定性差，在60℃以上很容易丧失催化活性，不能满足工业应用的需要。寻找性质优良的木聚糖酶酶源或者通过蛋白质工程技术对现有木聚糖酶进行改造成为当今的科研热点。