[发明专利]一种耐高温淀粉酶、其编码基因及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及生物技术领域，更具体地，本发明涉及本一种Geobacillussp. 4j的高温淀粉酶基因amyA，本发明还公开了含有该基因的表达载体和宿主细 胞及其表达方法。

背景技术

淀粉是一种碳水化合物，主要以α-D-葡萄糖为单位聚合而成，链平均长 度为500-1000个葡萄糖残基。淀粉中能溶于热水的一部分叫直链淀粉 (Amylase)，不能溶解的叫支链淀粉(Amylopectin)。

淀粉酶是水解淀粉和糖原酶类的通称，广泛存在于动植物和微生物中。 由于淀粉酶在工农业上的重要价值，因此很早就有人对淀粉酶进行研究。淀 粉酶按照水解淀粉方式的不同大致可分为四大类：(1)α-淀粉酶(EC3.2.1.1)， 它以糖原或淀粉为底物，从分子内部切开α-1,4糖苷键而使底物水解成糊精和 少量的葡萄糖和麦芽糖。(2)β-淀粉酶(EC3.2.1.2)：从底物的非还原末端依次 间隔的切开α-1,4糖苷键，因此作用于直链淀粉时所得的产物为麦芽糖，而作 用于支链时只能得到50％-65％麦芽糖，残留下40％左右的极限糊精。(3)葡萄 糖淀粉酶(EC3.2.1.3)：习惯上简称糖化酶，从底物非还原性末端依次水解α -1,4糖苷键和分支点α-1,6糖苷键，生成葡萄糖。(4)异淀粉酶(EC3.2.1.9)：只 水解糖原或支链淀粉分支点α-1,6糖苷键，切下整个侧枝。

从催化专一性上看，把α-淀粉酶归为糖苷水解酶类(glycosylhydrases)的 第13家族，属于α-葡萄糖苷水解酶(α-Glycosylhydrases，EC3.2.1)，α-淀 粉酶(α-amylase)又称为液化淀粉酶，其系统名称为α-1,4-葡聚糖-4-葡聚糖水 解酶(α-1,4-glucan-glucanhydrolaseEC3.2.1.1)，常用名α-淀粉酶，又名α-1,4 糊精酶，是一种内切酶，能水解淀粉分子中的α-1,4糖苷键，将其任意切成长 短不一的短链糊精和少量的低相对分子质量糖类，直链淀粉和支链淀粉均以 无规则的形式进行分解，从而使淀粉糊的粘度迅速下降，即“液化”起作用， 故α-淀粉酶又称为液化酶。

α-淀粉酶存在于包括人、动物、植物、真菌和细菌等各种生物中。微生 物中能产生α-淀粉酶的属有：Bacillus，Thermomonospor，Acinetobacter， Pseudomonas，Streptomyces，Aspergillus，Penicillus等。目前在工业上大量 使用的α-淀粉酶主要来源于枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)，地衣芽孢杆菌 (Bacilluslicheniformis)，解淀粉芽孢杆菌(Bacillusamyloliquefaciens)，黑曲霉 (Aspergillusniger)和米曲霉(Aspergillusoryzae)。其中地衣芽孢杆菌生产的淀粉 酶因具有热稳定性而被优先使用。耐高温的淀粉酶由于具有相当高的热稳定 性，因此自从1973年开始投入生产以来，被广泛应用于制糖、酿造、有机酸 等以淀粉为原料的深加工工业，是目前工业上用途最为广泛的酶之一。

高温菌是一种极端菌，它们能够适应非常恶劣的自然条件与它们自身带 有能够耐受极端条件的蛋白是非常相关的。

鉴于目前耐高温的淀粉酶的需求量大，开发具有耐高温，活性稳定的高 温淀粉酶或生淀粉酶成了当务之急。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐高温淀粉酶、其编码基因及其应用。

在本发明的第一方面，提供一种耐高温的淀粉酶，所述淀粉酶选自：

(a)氨基酸序列如SEQIDNO:2所示的多肽(包含信号肽和成熟多肽)；

(b)氨基酸序列如SEQIDNO:2中第35-549位所示的多肽(不包含信号 肽，仅为成熟多肽)；

(c)将SEQIDNO:2所示氨基酸序列经过一个或多个氨基酸残基的取代、 缺失或添加而形成的，且具有(a)或(b)多肽的功能的由(a)或(b)衍生的多肽。

在一个优选例中，所述的耐高温的淀粉酶来源于深海海洋嗜热细菌 (Geobacillussp.4j)。

在本发明的另一方面，提供一种分离的多核苷酸，所述的多核苷酸编码 所述的淀粉酶。

在一个优选例中，所述的多核苷酸的核苷酸序列如SEQIDNO:1所示。