[发明专利]具提升活性的木糖苷酶

说明书

本发明是关于一种具提升活性的木糖苷酶，其氨基酸序列为将序列编号2第35个位置的苯丙氨酸突变成谷氨酸，及/或将第41个位置的谷氨酰胺突变成组氨酸的氨基酸序列。本发明所改造的突变蛋白具有高酶活，能够降低其生产成本，与野生型蛋白相比，更有较佳的工业应用价值。

技术领域

本发明关于一种木糖苷酶，尤指一种具提升活性的木糖苷酶。

背景技术

聚木糖(xylan)是半纤维素(hemicellulose)的主要组成，其数目为自然界中多糖的第二多，而半纤维素又是构成植物细胞壁的主要成分之一，因此，长久以来，全球对于与聚木糖相关的工业应用十分广泛并高度重视。聚木糖是由五碳糖的木糖(xylose)为单位，且利用β-1,4-糖苷键(glycosidic bond)所键结而成的长链多糖。自然界里的聚木糖具有十分复杂且多样化的结构组成，像是能被甲基团(methyl group)或是乙酰基团(acetylgroup)所修饰，甚至也会跟其他的糖类分子所键结，而形成不同支链。因此，对于聚木糖的分解是需要不同种的分解酶共同进行反应，才能有效地将这种异质性复杂组成的聚木多糖分解成能被生物体所吸收利用的单糖。

至于聚木糖相关的分解酶有好几种，例如：内切木聚糖酶(endo-β-D-xylanase)、外切木糖苷酶(β-1,4-xylosidase)或是分解支链的聚阿拉伯糖水解酶(arabinase)、乙酰木聚糖酯酶(acetylxylan esterase)以及葡萄糖醛酸苷酶(α-glucuronidase)等。而当中的关键酶种之一为β-D-木糖苷酶(EC3.2.1.37)，它能以外切方式从非还原端水解寡木糖，而得到木糖这种的单糖产物。

由于木糖苷酶能与内切木聚糖酶进行协同作用，进而将聚木糖完全分解。因此，多年以来，木糖苷酶能够和木聚糖酶一同应用在许多不同的工业上，像是：在造纸工业中的漂白过程；食品工业里提高面团质量以及帮助果汁的澄清；饲料工业上也能增加动物的营养吸收；甚至也可应用在生质能源方面。而针对不同的工业需求，木糖苷酶也需要符合其不同的应用环境。除了酶蛋白特性之外，其比活性也是改良工业酶蛋白的关键要点。酶蛋白本身的比活性愈高，在工业制程上所花费的成本就能降低，进而提高利润。

目前在许多相关的研究中，为了得到更佳的酶，除了在自然界中筛选出来之外，就是将现有的酶蛋白加以改造。本发明即欲藉由逻辑性地设计突变来提升木糖苷酶的比活性，进而增加其在工业应用上的产业价值。

发明内容

本发明的目的在于改造现有木糖苷酶，利用结构分析及点突变技术，以有效提升木糖苷酶的活性，进而增加木糖苷酶的工业应用价值。

为达上述目的，本发明的一较广义实施方式为提供一种木糖苷酶，其氨基酸序列为将序列编号2第35个位置的苯丙氨酸突变成谷氨酸，以及将第41个位置的谷氨酰胺突变成组氨酸的氨基酸序列。

在一实施例中，编码该序列编号2的基因为从特异腐质霉(Humicola insolens)所分离出来的Hixyl43A基因。

在一实施例中，该木糖苷酶的氨基酸序列如序列编号10所示。

本发明的另一较广义实施方式为提供一种木糖苷酶，其氨基酸序列为将序列编号2第35个位置的苯丙氨酸突变成谷氨酸的氨基酸序列。

在一实施例中，编码该序列编号2的基因为从特异腐质霉(Humicola insolens)所分离出来的Hixyl43A基因。

在一实施例中，该木糖苷酶的氨基酸序列如序列编号6所示。

本发明方又一较广义实施方式为提供一种木糖苷酶，其氨基酸序列为将序列编号2第41个位置的谷氨酰胺突变成组氨酸的氨基酸序列。

在一实施例中，编码该序列编号2的基因为从特异腐质霉(Humicola insolens)所分离出来的Hixyl43A基因。