[发明专利]一种突变的多聚半乳糖醛酸酶PG63T341Y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PG63T341Y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PG63T341Y。涉及到的氨基酸突变点为Thr341Tyr。改造后的多聚半乳糖醛酸酶PG63T341Y催化效率较原酶提高了17倍。

技术领域

本发明涉及基因工程领域，具体涉及一种突变的多聚半乳糖醛酸酶PG63T341Y及其编码基因和应用。

背景技术

当前果蔬汁加工中研究最多应用最为广泛的是果胶解聚酶中的多聚半乳糖醛酸酶(polygalacturonase)，多聚半乳糖醛酸酶属于糖苷水解酶第28家族(GH28)，作用于果胶质时能随机地从多聚半乳糖醛酸链内部消解α-1,4-糖苷键，产生聚合度为10～14的寡聚半乳糖醛酸，或从寡聚半乳糖醛酸链的非还原末端消除单个半乳糖醛酸，产生聚合度逐步降低的寡聚半乳糖醛酸链和半乳糖醛酸单体。多聚半乳糖醛酸酶的水解作用可使其果汁溶液的粘度显著下降，对果胶有强烈的解聚降粘作用。因此多聚半乳糖醛酸酶是目前商品化复合果胶酶系中的主要应用酶种。本研究室长期进行各种糖苷水解酶的开发和酶学性质研究及改良并在国内率先开展了食品果汁酶的研究，在近期的研究中获得一个来自青霉Penicillium sp.CGMCC 1669的酸性多聚半乳糖醛酸酶PG63，其最适pH值都与苹果汁天然pH值3.5一致且在低温范围内都能保持稳定的活性，单酶应用试验结果表明它性质优良，能达到商业复合酶的水平。

与其他研究历史较长的糖苷水解酶家族不同，虽然已经注册的多聚半乳糖醛酸酶序列很多，但真正进行相关研究的并不多。已有的研究主要集中在原酶纯化及性质确定、基因克隆及序列分析、异源表达和植物组织表达模式分析等。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PG63T341Y。

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PG63T341Y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PG63T341Y的基因工程方法。

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PG63T341Y。涉及到的氨基酸突变点为Thr341Tyr。改造后的多聚半乳糖醛酸酶PG63T341Y催化效率较原酶提高了17倍。

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304位氨基酸进行定点突变，Thr341Tyr)。

MLLSTHSIVLGLLGSTSLALASPAAEPAEGNRLIPRGSACTYSGVNGAAAAIAGKAGCSSITLNNVAVPAGTTLDLTGLAAGTKVIFEGTTTFGHKQWVGPLISISGTNIAVSGAAGHVIDGQGARWWDGKGSNTKTNIKPKFFLAHNLKGASTITGLNIKDTPVQVFSIDSSSGLTISGVTIDNRNGDKGSLGHNTDGFDIGDSDHITITGATVYNQDDCLAINSGTNIIFSGGYCSGGHGLSIGSVGGRSNNVVDTVHISSTQVVNSQNGVRVKAVAGATGSIKGVTYQDITLSGITSQGVTIRQDYTNSGYTGNPTTQVPITGLTLNNVHGTVTSSGYDITVECGSAASCSGWTWTKVAVSGGKADLCKNAPANTC