[发明专利]具有果胶酶活性的蛋白突变体及其应用

说明书

本发明涉及生物技术领域，公开了一种具有果胶酶活性的蛋白突变体及其应用。该蛋白突变体与氨基酸序列如SEQ ID NO:1所示的蛋白相比，包含R150、R216和A238中的至少一个位点的突变。本发明提供的具有果胶酶活性的蛋白突变体在高温和较高pH条件下具有较高的反应活性稳定性，具有较大的工业应用潜力。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体涉及一种具有果胶酶活性的蛋白突变体及其应用。

背景技术

果胶质是一种酸性多糖物质，广泛存在于植物界，主要存在于植物的细胞初生壁和细胞中间层，为内部细胞的支撑物质。果胶的化学结构复杂，果胶的主链是部分甲酯化的半乳聚糖，支链依据果胶质来源的不同而改变。去酯化的果胶被称作果胶酸或者多聚半乳糖醛酸。水解这类果胶物质的酶被广泛称作果胶酶。果胶酸裂解酶(EC.4.2.2.2)是通过β消除作用随机裂解果胶酸的α-1,4-糖苷键将其降解。碱性耐热果胶酶可应用于一些传统的工业过程，如纺织和植物纤维处理、咖啡和茶业发酵、油料提取、含有果胶物质的工业废水处理等。由于微生物酶法在生物精炼及植物纤维脱胶等处理过程比传统的化学处理具有明显的优势，它能够减少化学处理过程中采用高浓度的强碱溶液对植物纤维的损害及后期污水的处理，因而也引起越来越多的研究。

酶学特性和酶的稳定性是影响其应用的关键因素之一。由于脱胶的过程多数是在碱性和较高温度条件下进行的，也就要求了参与这过程中的酶要必须要能耐受较高的温度和碱性环境。其中酶的热碱稳定性对于工业应用来说十分重要，而且高温和碱性条件下，酶的反应速度更快，能缩短反应周期，节约成本，也有利于避免反应过程中被其他微生物污染。

然而，目前虽然也有一些在碱性条件或高温条件下具有较好的催化活性的果胶酶，但其热、碱稳定性仍有较大的提升空间。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的现有果胶酶在高温和碱性双极端条件下稳定性不足的问题，提供一种具有果胶酶活性的蛋白突变体及其应用，该具有果胶酶活性的蛋白在高温和较高pH条件下具有较高的反应活性稳定性，具有较大的工业应用潜力。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种具有果胶酶活性的蛋白突变体，该蛋白突变体与氨基酸序列如SEQ ID NO:1所示的蛋白相比，包含R150、R216和A238中的至少一个位点的突变。

本发明第二方面提供如上第一方面所述的蛋白突变体的编码基因。

本发明第三方面提供一种重组载体，所述重组载体含有如上第二方面所述的编码基因。

本发明第四方面提供一种重组细胞，所述重组细胞含有如上第二方面所述的编码基因，或者，所述重组细胞含有如上第三方面所述的重组载体。

本发明第五方面提供一种用于降解果胶的组合物，所述组合物中含有如上第一方面所述的蛋白突变体。

本发明第六方面提供一种水解果胶的方法，所述方法包括将如上第一方面所述的蛋白突变体、第四方面所述的重组细胞，或第五方面所述的组合物与含果胶的底物接触，在水解条件下对果胶进行水解。

通过上述技术方案，本发明能够取得如下有益效果：

(1)本发明提供的蛋白突变体的果胶酶活力高，并且具有较高的热碱稳定性，与其对应的野生型蛋白相比该蛋白突变体在60℃，pH10的热碱条件下保温4h的残余酶活提高4倍以上，更利于工业应用。

(2)本发明提供的蛋白突变体源于天然果胶酶的突变体，使用时不易造成环境污染，且能够采用基因工程手段进行诱导表达生产，利于大规模工业应用推广。

附图说明

图1是测试例2中对不同突变体酶的热稳定性检测结果图。

具体实施方式