[发明专利]耐热碱性木聚糖酶基因xylGT优化序列及其高效表达方法

说明书

技术领域

本发明涉及基因工程领域，特别涉及耐热碱性木聚糖酶基因xylGT优化序列及其高效表达方法。

背景技术

现今木聚糖酶的应用领域不断扩大，已成功应用于食品、医药、造纸等工业中。在造纸工业中有制浆这一工艺，在这步工艺中需要去除木质素达到漂白的目地，传统去除的方法就是加强酸强碱，这对环境产生很大的污染。而用木聚糖酶进行辅助漂白，不仅可以提高纸浆的白度，还可减少后续化学漂白剂的添加量，这样明显的降低漂白废水中有机污染物氯代的产生；本研究发明涉及的耐热碱性木聚糖酶在纸浆造纸行业有很好的运用前景。

在食品行业中，木聚糖酶不仅可以作为面包改良剂，可改善面团的稳定性和对过度发酵的耐受性，聚糖酶还能够降解果汁和啤酒中的多糖，因而有利于饮料的澄清，木聚糖酶可降解多糖来生产低聚木糖，低聚木糖是一种具有低热量和低糖度易吸收特性的重要的食品添加剂。木聚糖酶在其它方面也具有很大的潜在价值，例如在果蔬制品的生产中，木聚糖酶不仅能提高果蔬的汁浸出率及压榨能力，也可以降低了生产成本；在饲料中添加木聚糖酶可消除或降低低阿拉伯木聚糖抗营养作用；在制药工业中，木聚糖酶可用来制作缓释药物的原料。

鉴于木聚糖酶具有重要的实际应用价值，人们希望能够将木聚糖酶投入实际应用，现阶段必须克服的问题是怎样降低它的生产成本提高它的产量。为解决这个问题，人们尝试通过诱变野生菌选育高产菌、利用基因工程手段构建重组工程菌、培养条件的优化等等一些列手段来提高木聚糖酶的产量。

在高产菌选育方面，人们一般通过过紫外(UV)，亚硝基胍(NTG)来诱变处理野生菌以期得到产木聚糖酶最高的最佳突变菌株，该方法经济且快速。为了寻找适合工业应用的木聚糖酶，人们从嗜极性生物中寻找能产木聚糖酶的微生物，目前在嗜碱性微生物中发现了一些微生物可产生木聚糖酶，但大多数是细菌；在嗜热性微生物中发现细菌，真菌和放线菌中都能产生木聚糖酶，这些酶在极端温度和pH下仍然有很高的活性，因此更具有广阔的应用前景；在基因克隆方面，目前已发现的木聚糖酶基因有xynA,xynB,xynC,xynZ等，最初是将它们克隆转到宿主大肠杆菌中，发现这些基因在大肠杆菌中虽然能够表达但表达的蛋白不能分泌到胞外，必须破碎细胞才能检测到蛋白。人们将嗜热细菌的木聚糖酶基因克隆到毕氏酵母分泌表达载体中，转化入宿主毕赤酵母中，将有活性的木聚糖酶分泌到胞外来，便于后期分离纯化。