[发明专利]一种酸性高比活葡聚糖酶GLU16-3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，本发明涉及一种酸性葡聚糖酶GLU16-3及其基因、包含该基因的重组载体和应用。 

背景技术

纤维素、半纤维素和木质素等是植物细胞壁的主要组成成分。纤维素大约占细胞干重的40～45％，是由葡萄糖通过β-1,4-糖苷键连接而成的线状结构分子。木质素约占细胞干重的15～25％，是一种复杂酚类聚合物。半纤维素约占细胞干重的30～35％，是继纤维素之后最丰富的可再生生物资源。它由杂聚多糖组成，按主链组成占多数的糖来命名，称之为葡聚糖、甘露聚糖、和葡甘露聚糖等(Schulze E 1891.Ber Dtsch Chem Ges 24,2277-2287.)。其中β-葡聚糖是单子叶禾本科植物细胞壁中的结构性非淀粉多糖，主要存在于糊粉层和胚乳细胞中，如大麦和燕麦胚乳细胞壁含有约70～75％的葡聚糖(Philippe S et al.2006.Planta 224(2),449-461.) 

β-葡聚糖酶是能分解β-糖苷键链成的葡萄糖聚合物的一类酶的总称。按作用方式不同,β-葡聚糖酶可分为内切葡聚糖酶和外切葡聚糖酶两类。其中内切β-1,3-1,4-葡聚糖酶(酶学分类号E.C.3.2.1.73)可以水解β-1,3-1,4-葡聚糖，专一作用于与β-1,3键相连的β-1,4糖苷键，使其降解为低分子量片段，失去亲水性和粘性。改变单胃动物肠道内容物的特性，提高内源性消化酶活性，改变肠道微生物环境，利于动物对营养物质的消化和吸收,提高生长性能和饲料的转化率(Mathlouthi N et al.2002.Amin Res 51,395-406.)在食品和饲料工业等方面有广阔的应用前景。 

在啤酒酿造行业具有潜在的应用前景，在啤酒酿造过程中，麦芽中的葡聚糖造成啤酒过滤困难、堵塞过滤膜，增加了啤酒的生产成本和品质，采用酸性葡聚糖酶和葡聚糖酶协同作用，可以解决以上问题。因此，酸性葡聚糖酶的产生、纯化、性质、酸性特征的结构基础及其在饲料加工、酿酒工业、果汁加工、以及能源等领域的应用正在不断深入。 

由于不同工业对葡聚糖酶性质需求不同，因此，获得新型具有优良特性葡聚糖酶的研究仍具有重大意义。本次克隆和分离的酸性的葡聚糖酶比活力非常高，可以有效降低其在工业应用中的成本，可以更好的应用于饲料、酿酒，食品工业。本发明中的葡聚糖酶在酸性、中性pH下均具有较高酶活力，具有优良的pH稳定性，在 pH1～10之间保持稳定，并且具有很好热稳定性和胃蛋白酶以及胰蛋白酶抗性，表现出较高的半纤维素酶活性，大麦芽粘度降解实验显示，其对大麦芽粘度的降低具有明显的效果，符合多种工业需要，尤其是在饲料，啤酒酿造以及食品等工业领域中具有很好的应用潜力。 

发明内容

本发明的目的是提供一种能高效应用的酸性葡聚糖酶。 

本发明的再一目的是提供编码上述酸性葡聚糖酶的基因。 

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酸性葡聚糖酶的基因工程方法。 

本发明的另一目的提供上述酸性葡聚糖酶的应用。 

本发明从蓝状菌(Talaromyces leycettanus)中分离得到一种新的酸性葡聚糖酶GLU16-3，其氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。 

SEQ ID NO.1： 

MRSTTTLLPLVALLAKLSTAGYVLQDDYGNSDSFFDKFTFFTGSDPTHGFVQYVDQATAENAGLIHASNGEVYIGVDHTNVASGSGRQSVRITSTNSYTHGLFIVDLAHMPGSICGAWPAFWMVGANWPNNGEIDIIEGVNQQTNNAMTLHTNEGCTIDNSGFTGTLVTSNCWINAPGQSTNAGCSIDSTSSQSYGTGFNNAGGGVYATEWTSNGISIWFFPRGSTPADISSGSPDPSTWGTPAASFGGSGCDIDSHFGAQQIVFDTTFCGDWAGNVWSSGSCASLAGTCQDYVANNPSAFAEAYWYVNSLKVYQDTAESTIIAHGPGNVTSTHSTTAPVPFARTHRIRRHGHGN 

其中，该酶基因编码355个氨基酸，N端20个氨基酸为其信号肽序列“mrstttllplvallaklsta”(SEQ ID NO.3)。