[发明专利]一种耐盐木聚糖酶及其编码基因与应用

说明书

技术领域

本发明涉及生物技术领域，尤其涉及一种耐盐木聚糖酶及其编码基因与应用。

背景技术

木聚糖是一种多聚五碳糖，主要成分是D-木糖，是植物半纤维素的重要组成部分，它占植物碳水化合物总量的1/3，在自然界中是继纤维素之后含量第二丰富的再生生物资源。木聚糖的结构复杂，主链由β-D-吡喃木糖残基经β-1，4-糖苷键连接成，不同来源的木聚糖有不同的侧链取代基团。内切-β-1，4-D-木聚糖酶(endo-β-1，4-D-xylanase)[EC 3.2.1.8]，简称木聚糖酶，负责木聚糖主链骨架的降解，是木聚糖降解酶系中最关键的酶。根据糖苷水解酶催化区域的氨基酸序列组成和疏水性分析，可将糖苷水解酶类分成不同的家族，目前发现的木聚糖酶主要属于F/10和G/11家族。

木聚糖酶具有重要的潜在应用价值，广泛应用在食品、饲料、制浆造纸、生物脱胶等行业。木聚糖酶有巨大的应用潜力，但应用在不同的领域对木聚糖酶的性质有不同的要求。一般来说，最适作用温度决定了酶的应用领域，热稳定性则与酶能否工业化生产有很大关系。如造纸需高温和碱性的条件，纸浆底物需要嗜热碱酶才能有效地进行生物漂白。耐盐木聚糖酶也被应用生物脱胶和洗涤剂生产中。饲料粒化前加入木聚糖酶主要在70～95℃下进行，因此热稳定性好的木聚糖酶可应用到动物饲料的生产。另外，饲用酶必须在温度约为40℃，pH约为4.8的条件下具有高度的活性，以适应动物消化道的环境。面浆团通常在低于35℃的条件下调制，因此，在低温或中温的条件下酶活很高的嗜冷木聚糖酶目前被用于低温或中温加工过程中特别是食品业。

由于不同工业生产中需要不同性质的酶，因此，研究新的具有优良性质的木聚糖酶具有重大意义。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种蛋白。

本发明提供的蛋白，可人工合成，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/或添加且具有木聚糖酶功能的由(a)衍生的蛋白质。

其中序列表中序列2由348个氨基酸组成，分子量约40kDa

木聚糖酶的编码基因具体可为如下1)-3)中任一所述的DNA分子：

1)序列表中的序列1所示的DNA分子；

2)在严格条件下可与1)限定的DNA序列杂交且编码具有木聚糖酶功能所述蛋白的DNA分子；

3)与1)限定的DNA序列具有90％以上的同源性且编码具有木聚糖酶功能所述蛋白的DNA分子。

序列表中的序列1由1047个碱基组成，其开放阅读框架(ORF)为自5′末端第1-1047位碱基，编码氨基酸序列是序列表中序列2的木聚糖酶。

上述严格条件可为在0.1×SSPE(或0.1×SSC)，0.1％SDS的溶液中，在65℃条件下杂交并洗膜。

含有上述蛋白编码基因的重组载体、表达盒、转基因细胞系和重组菌也属于本发明的保护范围。

所述重组载体具体为在pET28a的BamH I和Xho I位点间插入所述蛋白的编码基因得到的重组载体pET28a-Bcxyl10A。

所述重组菌具体可为在大肠杆菌BL21(DE3)、BL21-Gold(DE3)、BL21-Gold(DE3)pLysS或BL21-CodonPlus(DE3)-RIPL中导入含有上述木聚糖酶编码基因的重组载体得到的重组菌。

扩增上述内切木聚糖酶编码基因全长或其任一片段的引物对也属于本发明的保护范围，所述引物对的一条引物的核苷酸序列为序列表中的序列3，所述引物对中的另一条引物的核苷酸序列为序列表中的序列4。

本发明的第二个目的是提供一种制备木聚糖酶的方法。

本发明所提供的制备木聚糖酶的方法，是发酵培养所述的重组菌，即得到木聚糖酶。

所述培养温度为25℃，所述培养的时间为10h。

本发明的实验证明，本发明从锡盟碱湖中分离到嗜碱菌Bacillus cellulosilyticus SN5，通过构建菌基因组文库，获得内切木聚糖酶编码基因，并将其转入大肠杆菌BL21(DE3)中，实验结果表明，本发明的内切木聚糖酶具有较低的最适反应温度，在高盐中稳定性和抗逆性较高，具有较高的比活力，因此在海产品或腌制产品加工中具有较好的应用前景。

附图说明