[发明专利]一种葡萄糖淀粉酶及其编码基因与应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种葡萄糖淀粉酶及其编码基因与应用。

背景技术

葡萄糖淀粉酶(1，4-α-D-glucan glucohydrolases，EC 3.2.1.3)，又称淀粉葡萄糖苷酶(glucoamylase)或γ-淀粉酶(γ-amylase)，简称糖化酶。葡萄糖淀粉酶可以从寡糖或多糖碳链的非还原端逐个水解α-1，4-糖苷键，生成β-D-葡萄糖。葡萄糖淀粉酶处于淀粉降解的最后一步，在食品加工、生物乙醇生产和制酒业中具有重要的应用价值。

工业上从淀粉制备葡萄糖分为液化和糖化两个连续的步骤，其中用到两种主要的酶：细菌来源的嗜热α淀粉酶和黑曲霉(Aspergillus niger)来源的葡萄糖淀粉酶(AMG)。在第一步液化的过程中，淀粉在pH6和100℃左右的条件下被嗜热α淀粉酶液化成麦芽糊精；随后的糖化步骤中，麦芽糊精被真菌来源的葡萄糖淀粉酶在pH4.5和60℃下的条件下进一步糖化生成葡萄糖。虽然黑曲霉来源的葡萄糖淀粉酶(AMG)的酶活力较高，但是其最适反应温度远远低于细菌来源的嗜热α淀粉酶，因而导致在实际生产中降温步骤的成本较高；另外黑曲霉来源的葡萄糖淀粉酶(AMG)的热稳定性不够好，高温下很快失活，使AMG的催化效率降低，这些都导致了生产成本的增加。因此，迫切需要寻找一种在酸性pH和80-90℃的高温条件下具有高活力的葡萄糖淀粉酶。

近年来，来源于嗜热微生物的酶引起了人们极大的兴趣。这些酶能在高温条件下发挥最大的活力，比中温酶更能适应工业生产的需要。因此，向嗜热微生物索取耐高温酶资源，已成为工业生产中解决高温催化的重要手段。

发明内容

本发明的目的是提供一种葡萄糖淀粉酶及其编码基因。

本发明所提供的葡萄糖淀粉酶，来源于腾冲嗜热厌氧菌(菌种保藏号AS 1.2430^T＝JCM 11007^T)，是如下(a)或(b)的蛋白质：

(a)由序列表中序列2所示的氨基酸残基序列组成的蛋白质；

(b)将序列表中序列2的氨基酸残基序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有葡萄糖淀粉酶功能的由(a)衍生的蛋白质。

为了便于葡萄糖淀粉酶的纯化，可在由序列表中序列2的氨基酸残基序列组成的蛋白质的氨基末端或羧基末端连接上如表1所示的标签。

表1标签的序列

  标签  残基  序列  Poly-Arg  5-6(通常为5个)  RRRRR