[发明专利]热耐受性降低的β-木糖苷酶突变体K130GK137G及其应用

说明书

本发明公开了一种热耐受性降低的β‑木糖苷酶突变体K130GK137G及其应用，涉及基因工程技术领域，该突变体K130GK137G的氨基酸序列如SEQ IDNO.1所示。本发明提供的突变体K130GK137G最适pH为4.5，最适温度为50℃，与氨基酸序列如SEQ ID NO.7所示的重组野生β‑木糖苷酶JB13GH39P28相比，该突变体K130GK137G的热性质发生了改变，其在50℃的稳定性下降，在60℃的活性变低且失活更迅速，有利于酶的安全使用，且在低温生物技术领域有较高的应用价值。

技术领域

本发明涉及基因工程技术领域，具体涉及一种热耐受性降低的β-木糖苷酶突变体K130GK137G及其应用。

背景技术

木聚糖是半纤维素的主要成分且分布广泛，在木聚糖的降解过程中，β-1,4-内切木聚糖酶以内切的方式作用于木聚糖主链上的β-1,4糖苷键，降低聚合度，并将其切割为大小不一的低聚木糖片段和少量木糖；β-木糖苷酶主要负责木聚糖降解过程中寡聚糖的降解，以外切方式作用于低聚木糖的非还原性末端，并且释放木糖单体(PatelHetal.Internationaljournalofbiological macromolecules,2018,109:1260-1269.)。木糖可作为生产木糖醇、生物乙醇的原料；作为不能被人体吸收的无热量甜味剂，木糖可满足糖尿病人的需要。除降解寡聚糖外，β-木糖苷酶可以水解去除木糖残基来制造生物活性物质。因此，β-木糖苷酶可应用于食品、酿造、医疗、洗涤等行业。

实际应用中，一些工业生产过程在低温或常温条件下开展，例如食品工业中，β-木糖苷酶可用于萃取和澄清果汁，苹果汁在20℃澄清效果较好，而且果汁中的维生素B和C族属于热敏感物质高温下容易变性，使用不耐热的β-木糖苷酶，在低温下反应，不仅可以澄清果汁，还能保证营养；酿造工业中，β-木糖苷酶可以降低葡萄汁的粘稠度和浑浊度，提高过滤的澄清度，提升酒的稳定性，而红葡萄酒的发酵温度一般在20℃-32℃，故不耐热的酶具有的热稳定性差，受热容易失活的特点使其在低温生物技术领域有较高的应用价值(ChenQetal.TrendsinFoodScienceTechnology,2022,125:126-135)，此外，该特性使酶可以通过简单的操作控制反应过程，降低能耗。因此，不耐热的β-木糖苷酶更有利于应用于食品、酿造、洗涤等行业。

发明内容

本发明的目的是提供一种热耐受性降低的β-木糖苷酶突变体K130GK137G及其应用，该突变体K130GK137G的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示，与氨基酸序列如SEQ ID NO.7所示的重组野生酶JB13GH39P28相比，该突变体K130GK137G在50℃的稳定性下降，在60℃的活性变低且失活更迅速，在低温生物技术领域有较高的应用价值。

为了达到上述目的，本发明提供了一种热耐受性降低的β-木糖苷酶突变体K130GK137G，该突变体的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。

本发明还提供了上述热耐受性降低的β-木糖苷酶突变体K130GK137G的编码基因，该编码基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。

本发明还提供了一种包含上述编码基因的重组质粒。

优选地，上述重组质粒选自pET-28a(+)。

本发明还提供了一种包含上述编码基因的重组菌。

优选地，上述重组菌选自大肠杆菌BL21(DE3)。

本发明提供的热耐受性降低的β-木糖苷酶突变体K130GK137G可被用于食品、酿酒或洗涤行业中，尤其在低温生物技术领域中，当需要热稳定性较差，受热容易失活的情况时，该突变体K130GK137G具有更大的适用性。

本发明提供的一种热耐受性降低的β-木糖苷酶突变体K130GK137G，拓宽了β-木糖苷酶在不同温度需求下的适用性，具有以下优点：