[发明专利]一种海栖热袍菌纤维寡糖转运蛋白、其编码基因及应用

说明书

本发明公开了一种海栖热袍菌纤维寡糖转运蛋白、其编码基因及应用，属于生物技术领域，本发明通过基因工程手段构建E.coli Rosetta(DE3)/pET‑Tma‑cbtA菌株，本发明的海栖热袍菌纤维寡糖转运蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO：1所示；其编码基因的DNA序列如SEQ ID NO：2所示，本发明通过将海栖热袍菌纤维寡糖转运蛋白基因转入感受态目的菌株并进行诱导表达培养，成功构建了高效表达海栖热袍菌纤维寡糖转运蛋白的工程菌株，并通过热力学实验证明了其能够高效结合纤维寡糖，尤其是纤维五糖，为产业上进一步利用纤维素提供了工具。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体涉及一种海栖热袍菌纤维寡糖转运蛋白、其编码基因及应用。

背景技术

随着化石能源的日趋枯竭以及人们对环境污染、能源危机等问题关注度的提高，寻找清洁的可再生能源成为当前的发明热点。木质纤维素是由多种有机高分子化合物组成的具有高结晶度和聚合度的复合体，主要由纤维素、半纤维素和木质素通过共价键和非共价键相互连接形成，因其储量丰富、成本低廉、清洁环保而受到各国科学家的青睐。

纤维素酶，包含外切-1,4-β-D-葡聚糖酶(exo-β-glμcanases,CBH)、内切-1,4-β-D-葡聚糖酶(endo-β-glμcanases,EG)、β-葡萄糖苷酶(endo-β-glμcosidases,GE)，可以将纤维素、半纤维素水解为单糖，其中外切-1,4-β-D-葡聚糖酶从纤维素的两端水解结晶纤维素，释放纤维二糖；内切-1,4-β-D-葡聚糖酶作用于纤维素内部的β-1,4糖苷键，随机水解无定形纤维素，释放各种纤维寡糖；β-葡萄糖苷酶也称纤维二糖酶，主要水解纤维二糖、纤维寡糖，释放葡萄糖。纤维二糖对外切-1,4-β-D-葡聚糖酶和内切-1,4-β-D-葡聚糖酶有抑制作用，而葡萄糖对β-葡萄糖苷酶有抑制作用，当水解液中的葡萄糖浓度升高时，纤维素的水解效率下降。因此，较低的木质纤维素酶解效率，较高的纤维素酶使用成本是制约木质纤维素这一可再生能源开发利用的瓶颈。

直接利用木质纤维素预处理液中的纤维寡糖是有效降低纤维素酶解和发酵成本，实现木质纤维素高效发酵转化的途径之一。但是，因为纤维素结构复杂以及纤维寡糖是大分子物质，不能以自由扩散等简单的扩散方式通过细胞膜，必需通过转运蛋白的协助。在目前的工业发酵微生物菌株中，没有纤维寡糖转运蛋白，不具有直接利用纤维寡糖进行发酵的能力。

发明内容

本发明公开了一种海栖热袍菌纤维寡糖转运蛋白、其编码基因及应用，以解决上述现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种海栖热袍菌纤维寡糖转运蛋白，所述海栖热袍菌纤维寡糖转运蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。

本发明提供一种海栖热袍菌纤维寡糖转运蛋白的编码基因，所述编码基因的DNA序列如SEQ ID NO.2所示。

本发明提供一种制备海栖热袍菌纤维寡糖转运蛋白的方法，具体包括如下步骤：

(1)pET-Tma-cbtA重组表达质粒的构建；

(2)重组底物结合蛋白的表达：将步骤(1)所述重组表达质粒转化至大肠杆菌中，培养基因工程菌、诱导重组底物结合蛋白表达；

(3)纯化步骤(2)所得的重组底物结合蛋白；

(4)将步骤(3)所得纯化融合蛋白的洗脱液透析除盐，得到纯的重组底物结合蛋白。

进一步地，步骤(2)所述基因工程菌在含卡那霉素以及氯霉素的培养基中培养，采用的诱导剂为IPTG。

进一步地，所述基因工程菌的转化方法为氯化钙-氯化镁法。

进一步地，所述纯化重组底物结合蛋白的方法为亲和层析法。