[发明专利]β-半乳糖苷酶突变体及其相关生物材料与应用

说明书

技术领域

本发明涉及生物技术领域中的一种β-半乳糖苷酶突变体及其相关生物材料与应用。

背景技术

β-半乳糖苷酶(β-galactosidase)通常被称为乳糖酶，各种动植物和微生物中广泛存在。这种酶能把乳糖水解成葡萄糖和半乳糖，同时也具有半乳糖苷的转移作用。牛奶和乳清中的主要成分就是乳糖，其大约占牛奶干物质的30％，但溶解度低，在20℃水中溶解度仅为20％，而其甜度仅及蔗糖的16％，久存的乳制品由于乳糖析出，呈砂样感觉，影响风味。此外，许多成人，特别是婴儿(因人种而异，西欧占2-8％，亚洲、非洲占60-90％)体内缺乏乳糖酶，因此他们很难消化牛奶，饮用牛奶后，乳糖到了肠里，被肠道细菌分解发酵，产生大量二氧化碳气体，使肠道膨胀，并刺激肠道蠕动，使收缩加强，造成肠鸣和腹泻，这种疾病称作乳糖不耐受症。

乳糖酶最初是利用其水解乳糖的特性降低乳制品中的乳糖含量，后来主要用来治疗乳糖不耐受症、处理加工牛乳、乳清等，以及生产低乳糖牛奶和低乳糖乳制品及减少环境污染等。除此之外，在软饮料、三明治和纺织品上浆中水解乳清或乳糖都起着非常重要的作用。由此可见，乳糖酶无论是在工业生产还是在食品行业都有着广泛的应用前景。然而，市场上销售的乳糖酶主要通过酵母系统表达获得，由于耐热性差，适用范围窄，无法满足食品行业的各种需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何提高β-半乳糖苷酶的耐热性。

为了解决上述技术问题，本发明首先提供了一种β-半乳糖苷酶突变体，其名称为β-Gal-2，该酶，在40℃～60℃范围内均具有较高的酶活力。

本发明所提供的β-Gal-2，为如下A1)或A2)：

A1)氨基酸序列如SEQIDNo.1所示的蛋白质；

A2)在A1)的蛋白质的氨基酸序列中经过取代和/或缺失和/或添加一个或几个氨基酸残基得到具有β-Gal-2活性的蛋白质。

其中，SEQIDNo.1所示的蛋白质由1026个氨基酸残基组成。

为了使A1)中的蛋白质便于纯化，可在序列表中SEQIDNo.1所示的氨基酸序列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-Arg5-6(通常为5个)RRRRRPoly-His2-10(通常为6个)HHHHHHFLAG8DYKDDDDKStrep-tag II8WSHPQFEKc-myc10EQKLISEEDL

上述A2)中的蛋白质，所述一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加为不超过10个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加。

上述(A2)中的蛋白质可先合成其编码基因，再进行生物表达得到。