[发明专利]一种突变的多聚半乳糖醛酸酶PG63T108Y及其编码基因和应用

说明书

本发明公开了一种突变的多聚半乳糖醛酸酶PG63T108Y及其编码基因，涉及基因工程和遗传工程领域。本发明以来源于Penicillium sp.CGMCC 1669的多聚半乳糖醛酸酶PG63作为母本，经理性设计和分子生物学技术而获得的催化效率提高的多聚半乳糖醛酸酶突变体PG63T108Y。涉及到的氨基酸突变点为Thr108Tyr。改造后的多聚半乳糖醛酸酶PG63T108Y催化效率较原酶提高了9倍。

技术领域

本发明涉及一种突变的多聚半乳糖醛酸酶PG63T108Y及其编码基因和应用，具体地，本发明涉及利用理性设计和分子生物学技术而获得的催化效率提高的多聚半乳糖醛酸酶突变体，属于基因工程和遗传工程领域。

背景技术

我国果蔬汁生产规模逐年扩大，目前在商品化的果胶酶主要有黑曲霉等真菌来源的复合果胶酶酶系，也有单一的果胶水解酶、果胶裂解酶和果胶酯酶酶种。从质量上看，国内自主研发的果胶酶还普遍存在酶活力不高，稳定性较差的问题。相对而言，进口果胶酶如诺维信、杰能科品牌的产品系列则在酶学性质上更为优良和稳定。目前国内果蔬汁生产企业对进口果胶酶的依赖程度很大，导致生产成本提高。而国内果胶酶酶制剂研发生产也存在来源单一，竞争力不够的局面。各生产企业缺乏自主创新的果胶酶是目前生产中突出的问题，因此研发具有优良性质的食品工业用果胶酶将有力促进我国果蔬汁饮料产业发展，同时显著提高国产果汁产品的质量。造成以上局面的一个主要原因是果蔬汁生产条件对应用的果胶酶的酸碱性质有着特定的要求。很多不同来源的果胶酶已被报道发表，但其性质均不能满足实际生产条件的需求。比如，苹果汁自然pH值范围为3.5-4.5，这就需要所使用的酶具有适酸性质，在pH2至pH5的范围内都保持较高的活性。同时，为防止污染和果汁褐化，果汁榨取温度一般控制在30—50℃，因此在最适温度在40℃以及在20—50℃中低温范围内能保持高活性的低温果胶酶才能高效地发挥作用。在酸性pH环境和中低温范围内保持稳定并具有高酶活的果胶酶被认为是果蔬汁生产行业中性质优良的工业用酶。

果胶酶的来源广泛，存在于多种微生物中，如真菌、放线菌和细菌等。由于真菌中的黑曲霉属于公认安全级，市售食品级的果胶酶仍主要来源于黑曲霉，其最适pH值一般在酸性范围，在实际生产条件下能表现出稳定的活性。虽然目前市场上已存在多种曲霉来源的果胶酶复合酶系或是单独应用的酶种，但商业酸性果胶酶的研发主要还是以大量筛选为主，针对果蔬汁用果胶酶适酸性机制的研究以及对酶学性质进行改良的研究报道从90年代至今国内外几乎都是空白。因此，获取具有高催化效率的果胶酶是当前的研发趋势。

发明内容

本发明的目的是提供一种突变的多聚半乳糖醛酸酶PG63T108Y。

本发明的再一目的是提供编码上述突变的多聚半乳糖醛酸酶PG63T108Y的编码基因。

本发明的另一目的是提供包含上述突变体基因的重组载体。

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突变的多聚半乳糖醛酸酶PG63T108Y的基因工程方法。

所述突变体氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示(对多聚半乳糖醛酸酶PG63的108位氨基酸进行定点突变，Thr108Tyr)。