[发明专利]一株高产海藻酸裂解酶的毕赤酵母突变菌及其应用

说明书

本发明涉及基因工程技术领域，具体涉及一株高产海藻酸裂解酶的毕赤酵母突变菌及其应用。所述突变菌为毕赤酵母ALG2A‑88（Pichia pastoris ALG2A‑88），已于2022年7月15日保藏于中国武汉武汉大学的中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC NO：M20221122。该突变菌可广泛用于海藻酸裂解酶的生产，能大大降低该酶的生产成本，促进其在工业领域中的应用。

技术领域

本发明涉及基因工程技术领域，具体涉及一株高产海藻酸裂解酶的毕赤酵母突变菌及其应用。

背景技术

海藻酸裂解酶主要是通过β-消除反应切断海藻酸分子中的糖苷键，产生非还原性端具有不饱和双键的糖的酶。通常作为制备海藻酸寡糖的工具酶，广泛应用于医疗、食品和生物质能源等领域的研究。海藻酸裂解酶主要来自微生物和一些海洋动植物，由于其来源较多，因此对于海藻酸分子具有不同的底物特异性，据此海藻酸裂解酶按其降解海藻酸片段的不同可分为两大类：1,4-β-D-甘露糖醛酸裂解酶(EC 4.2.2.3)和1,4-α-L-古罗糖醛酸裂解酶(EC 4.2.2.11)，它们分别作用于海藻酸的甘露糖醛酸段和古罗糖醛酸段，生成寡聚糖醛酸，并在非还原末端产生C4，C5不饱和双键，不论是D-甘露糖醛酸或L-古罗糖醛酸为单体的海藻酸盐都生成不饱和衍生物。

海洋藻类的资源开发利用，特别是对褐藻类植物作为巨大的营养来源及寡糖源进行开发利用，具有明显的经济效益，现已受到广泛关注。利用酶法处理海藻，取代传统的方法，为人类提供具有更多有益生物活性物质，将成为今后的一个研究热点。随着对海藻寡糖结构与功能的进一步深入研究，海藻酸裂解酶已被广泛应用于食品、饲料、医药等工业以及科研工作中。海藻酸裂解酶能高效催化以海藻为原料的动物饲料中海藻多糖的降解，提高饲料利用率，并能生成有益寡糖，促进肠道益生环境的形成，抑制有害菌生长，起到替代多种抗生素的作用；同时，海藻酸裂解酶可用作药物酶治疗由铜绿假单胞菌感染造成的肺囊性纤维化症，在治疗中该酶可降低菌体产生的聚甘露糖醛酸的粘度，减弱细菌在病人体内的附着能力，提高治疗效果；在海藻遗传工程研究中，由于海藻细胞壁中富含高黏度海藻多糖，使DNA提取非常困难，添加海藻酸裂解酶以后，海藻多糖黏度下降，细胞壁降解，方便了DNA的提取。总之，随着海藻酸裂解酶的不断深入研究，将为该酶的应用提供有利的理论依据和更加广阔的前景。

随着基因工程的发展，利用基因工程技术构建高效表达海藻酸裂解酶的高产稳产菌株，解决其在天然生物体中含量低、生产成本昂贵的问题将为人们提供一种高效生产的新途径。大量研究发现大型海藻饲料富含生物活性物质，可促进养殖业和健康发展，为人民提供营养丰富的健康食品，因此利用海藻酸裂解酶生产加工大型海藻饲料具有广阔的发展前景。然而，目前海藻酸裂解酶的生产大多是依靠富集海藻酸分解菌产酶菌株，但原始菌株产酶量有限、提取和纯化步骤繁琐、成本高，因此在构建筛选高产稳产高酶活菌株方面的研究具有重要意义。

发明内容

本发明为解决现有技术问题，提供了一株高产海藻酸裂解酶的毕赤酵母突变菌及其应用。申请人通过紫外诱变的方法筛选获得海藻酸裂解酶产量显著提高的突变菌，可广泛应用于该酶的生产。

本发明一方面涉及一种毕赤酵母工程菌，其携带有表达海藻酸裂解酶基因的重组质粒。

所述海藻酸裂解酶基因的核苷酸序列为SEQ ID NO：1，编码的氨基酸序列为SEQID NO：2。

本发明另一方面涉及一种毕赤酵母突变菌株，是以上述毕赤酵母工程菌为出发菌，通过紫外诱变的方法获得的。

所述突变菌株为毕赤酵母ALG2A-88(Pichia pastoris ALG2A-88)，已于2022年7月15日保藏于中国武汉武汉大学的中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC NO：M20221122。

本发明还涉及上述毕赤酵母突变菌在海藻酸裂解酶生产中的应用。