[发明专利]热稳定碱性果胶酶突变体及其编码基因以及它们的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种果胶酶蛋白，所述果胶酶蛋白的编码基因，含有该编码基因的重组载体和转基因细胞，含有所述果胶酶蛋白作为活性成分的组合物，以及如上所述的果胶酶蛋白、编码基因、重组载体、转基因细胞和组合物在水解果胶中的应用。

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。内切聚半乳糖醛酸裂解酶（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。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。其中酶的热稳定性对于工业应用来说十分重要，而且高温条件下，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。

从嗜碱芽孢杆菌Bacillus sp. N16-5（CGMCC N0.0369）克隆得到的果胶酶Bsp165PelA具有活性高，最适反应pH高，同时它并不需要额外添加Ca²⁺就能保持活性，在生物脱胶等方面具有较大的工业应用潜力，但由于其热稳定性不理想，50℃保温30min就基本丧失了活性，提高其热稳定性具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有果胶酶不能够耐高温的缺陷，提供了一种耐高温的果胶酶蛋白及其编码基因，另外，还提供了含有编码所述果胶酶蛋白的基因的重组载体、细胞，以及含有所述果胶酶蛋白的组合物，以及它们的应用。

为了实现上述目的，一方面，本发明提供了一种果胶酶蛋白，其中，所述果胶酶蛋白的氨基酸序列如SEQ ID No：5或SEQ ID No：6所示。

第二方面，本发明提供了一种编码基因，其中，所述编码基因能够编码如上所述的果胶酶蛋白。

第三方面，本发明提供了一种重组载体，其中，所述重组载体含有如上所述的编码基因。

第四方面，本发明提供了一种转基因细胞，其中，所述转基因细胞含有如上所述的编码基因。

第五方面，本发明提供了一种组合物，其中，所述组合物含有如上所述的果胶酶蛋白作为活性成分。

第六方面，本发明提供了如上所述的果胶酶蛋白、如上所述的编码基因、如上所述的重组载体、如上所述的转基因细胞、如上所述的组合物在水解果胶中的应用。

通实施例可以看出，本发明提供的果胶酶蛋白的热稳定性能明显得到了提高。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1显示了果胶酶蛋白突变体以及野生型果胶酶蛋白在50℃下保温不同时间的残余酶活。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

第一方面，本发明提供了一种果胶酶蛋白，其中，所述果胶酶蛋白的氨基酸序列如SEQ ID No：5（表示为2B9）或SEQ ID No：6（表示为EA）所示。

根据本发明，所述果胶酶蛋白的来源没有特别的限制，只要能够获得如上氨基酸序列的果胶酶蛋白即可。例如，所述果胶酶蛋白可以由人工合成获得，也可以通过该果胶酶蛋白的氨基酸序列获得其编码基因，然后再进行相应的生物表达获得。

基于此，本发明提供了一种编码基因，其中，所述编码基因能够编码如上所述的果胶酶蛋白。