[发明专利]一种酯酶及其应用

说明书

本发明涉及获得的一种酯酶基因及其克隆表达与应用，属于生物工程领域。公开了其底物特性。该酯酶具有广泛的作用，具有重要的工业应用价值。

技术领域

本发明克隆表达了一种酯酶，并公开了其核苷酸序列和氨基酸序列及酶学性质和应用，属于工业微生物领域。

背景技术

阿魏酸酯酶(Feruloyl esterases，FAEs)又称肉桂酸酯酶，它是一种羧酸酯酶，是能水解阿魏酸甲酯、低聚糖酯酶和多糖阿魏酸酯中的酯键，释放游离阿魏酸的酶。它能切断细胞壁中多糖-多糖、多糖-木质素间的交联，有利于细胞壁物质中多糖的降解和木质素的释放，因此在食品、饲料和造纸工业具有广阔的应用前景。在食品工业中，利用酯酶来降解植物细胞壁中的阿魏酸酯键，可以得到有药用价值和保健功能的游离阿魏酸。而植物性原材料通过酯酶的处理细胞壁变得疏松，作为饲料工业的原料更容易被禽畜消化利用，作为制浆造纸工业的原料可以减少制浆工序化化学药品的使用，减少污染，并有利于后续工序的进行。

1987年，阿魏酸酯酶在Streptomyces olivochromogenes中被第一次发现。研究表明真菌、细菌、酵母都能分泌阿魏酸酯酶，目前发现的产酶微生物有黑曲霉(Aaspergillusniger)，链霉菌(Streptomyces avermitilis)，梭菌(Clostridium thermocellum)，乳酸杆菌(Lactobacilli sp.)，假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)等，但绝大多数酯酶是从真菌中分离出来。近年来有研究发现发酵乳酸杆菌(Lactobacillus fermentum)有较强的阿酸酯酶活性(Detection of ferulic acid esterase production by Bacillus spp.andlactobacilli.Applied Microbiology and Biotechnology,1998,50(2):257-260.Lactobacillus fermentum NCIMB 5221has a greater ferulic acid productioncompared to other ferulic acid esterase producing lactobacilli.2012，1(7)，1555-1431)。在国内，吴希阳等人筛选了一株产阿魏酸酯酶的发酵乳杆菌(产阿魏酸酯酶乳酸菌的乳杆菌筛选以及基因克隆[J].食品工业科技,2013,34(20):199-203)，但文中仅提到采用鸟枪法克隆了一个基因，并无相关基因或相应蛋白的序列信息。

通过对发酵乳酸杆菌的特性研究，本专利公开了一种新型的发酵乳酸杆菌酯酶的基因及其氨基酸序列信息。

发明内容

本发明从发酵乳酸杆菌中克隆得到了一个新型的酯酶基因，利用大肠杆菌工程菌异源表达，公开了其相关的酶学特性。

本发明的技术方案如下：

1、菌株

本发明酯酶基因的来源菌株为：Lactobacillus fermentum ATCC 14931，购自美国ATCC菌种库

2、酯酶基因的克隆

提取Lactobacillus fermentum ATCC 14931菌体基因组总DNA。设计特异性引物，应用PCR方法，扩增出酯酶基因全长编码框序列。并构建重组质粒。

3、酯酶表达与纯化

将重组质粒导入BL21大肠杆菌中，诱导表达。菌体破碎后得到粗酶液，再纯化后冷冻干燥备用。

4、酯酶酶学性质

以阿魏酸甲酯为底物研究pH对本发明所述酯酶酶活的影响。

以阿魏酸甲酯为底物研究温度对本发明所述酯酶酶活的影响。