[发明专利]一种催化活力提高的淀粉分支酶突变体及其应用

说明书

本发明公开了一种催化活力提高的淀粉分支酶突变体及其应用，属于酶工程技术领域。采用本发明的技术方案得到催化活力提高的淀粉分支酶突变体，与野生型淀粉分支酶相比，本发明所得的淀粉分支酶突变体G160R、G160T比酶活分别为12482U/mg和10497U/mg，较淀粉分支酶野生型分别提高了88％和58％；将本发明的淀粉分支酶添加至以DE11麦芽糊精为底物的反应体系中，与添加野生型的淀粉分支酶相比，产物稳定性显著提高，在4℃放置30天后，添加本发明提供的淀粉分支酶突变体G160T和G160R后得到的产物的澄清度分别是添加野生型淀粉分支酶的10.7和12倍。

技术领域

本发明涉及一种催化活力提高的淀粉分支酶突变体及其应用，属于酶工程技术领域。

背景技术

淀粉分支酶(1,4-α-glucan branching enzyme；EC 2.4.1.18)是属于α-淀粉酶家族的一类糖基转移酶，能够催化水解淀粉分子α-1,4-糖苷键，产生具有非还原性末端的游离短链，再通过转糖苷作用将其以α-1,6-糖苷键的形式连接至受体链上，由此形成新的α-1,6-分支点。通过这种转糖基反应，淀粉分支酶可增加淀粉及其衍生物的分支度，改善使用性能。因此，淀粉分支酶成为生物酶法改性淀粉领域的重要淀粉酶类。

麦芽糊精具有增稠性强、溶解性好等优点，但在储存过程中容易聚集、老化，一些含有麦芽糊精的产品往往因此而存在透明度稳定性差等缺陷，在储存一个月之后会有浑浊的现象发生，这在一定程度上限制了麦芽糊精的应用范围。因此，研究人员通常会采用淀粉分支酶改性麦芽糊精。在前期的研究中，发明人课题组利用Rhodothermus obamensisSTB05来源的淀粉分支酶对麦芽糊精进行酶法改性(王哲.淀粉分支酶在大肠杆菌中的分泌表达及其对麦芽糊精的改性研究[D]:[硕士学位论文].无锡:江南大学,2019.)，结果显示，以100U/g的加酶量改性麦芽糊精12h后，能显著提高麦芽糊精的透明度稳定性。但是，由于此方法加酶量大，反应时间长等问题限制了淀粉分支酶对麦芽糊精的有效改性。

因此，如何提高麦芽糊精的改性效率，以满足工业生产的需求，成为了一个亟待解决的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，发明人课题组发现，提高淀粉分支酶的催化活力，则可以减少加酶量或反应时间，从而提高麦芽糊精的改性效率。

本发明首先提供了一种淀粉分支酶突变体，所述突变体是将氨基酸序列如SEQ IDNO.1所示的淀粉分支酶的第160位氨基酸突变得到的。

在本发明的一种实施方式中，所述突变体是将氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示的淀粉分支酶的第160位氨基酸由甘氨酸突变为精氨酸得到的；

或所述突变体是将氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示的淀粉分支酶的第160位氨基酸由甘氨酸突变为苏氨酸得到的。

在本发明的一种实施方式中，所述淀粉分支酶来源于Rhodothermus obamensisSTB05。

在本发明的一种实施方式中，所述淀粉分支酶的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。

本发明还提供了编码上述突变体的基因。

本发明还提供了携带上述基因的重组质粒。

在本发明的一种实施方式中，所述重组质粒以pET系列载体、pGEX系列载体、pKD系列载体中的任一种为出发质粒。

本发明还提供了一种携带上述基因，或上述重组质粒的重组细胞。

在本发明的一种实施方式中，所述重组细胞以细菌或真菌为表达宿主。

在本发明的一种实施方式中，所述表达宿主为大肠杆菌或枯草芽孢杆菌。