[发明专利]一种具有β-半乳糖苷酶活性的酶蛋白及其应用

说明书

本发明公开了一种β‑半乳糖苷酶AgWH2A及其应用，其氨基酸序列为SEQ ID NO：1；编码上述β‑半乳糖苷酶的基因，其核苷酸序列为SEQ ID NO：2。本发明的β‑半乳糖苷酶能降解琼寡糖非还原端的D‑半乳糖(D‑Gal)，以及生成对应的新琼寡糖，因此可用于新琼寡糖的制备。相较于化学方法，酶法具有条件温和，环境友好，催化活性高等特点，故其是制备新琼寡糖很有前景的方法。本发明的大肠杆菌重组株，pET‑21a/BL21(DE3)表达的重组β‑半乳糖苷酶，表达水平高，易于纯化，具有良好的耐碱性和酶活性，为新琼寡糖的制备提供了新的酶源。

技术领域

本发明属于功能酶筛选技术领域，具体涉及一种具有β-半乳糖苷酶活性的酶蛋白及其应用。

背景技术

β-半乳糖苷酶(β-galactosidase；EC 3.2.1.23)，全名为β-D-半乳糖苷半乳糖水解酶，商品名为乳糖酶，能作用于β-半乳糖苷化合物中β-半乳糖苷键发生水解，有些还具有转糖苷作用生成低聚半乳糖，该酶广泛存在于动物、植物及微生物中。现已被报道的β-半乳糖苷酶主要属于四个糖苷水解酶家族，GH1，GH2，GH35，GH42家族。β-半乳糖苷酶的最初应用是利用其水解乳糖的性质来降低乳制品中的乳糖含量。

琼脂糖是红色巨藻的主要组成成分(Rhodophyta)，是由D-半乳糖和L-3,6-内醚半乳糖为单元交替组成的线性多糖。琼脂糖能被海洋细菌中的琼胶酶降解，产生一系列低聚合度的寡糖，据其聚合度大小以及单糖排列方式的不同，可分为琼胶寡糖和新琼寡糖。前期工作中，发明人所在的实验室已经从Agarivorans gilvus WH0801菌中克隆表达了三个β琼胶酶AgWH50A，AgWH50B和AgWH50C，一个新琼二糖水解酶AgaWH117，这些酶对于寡糖的制备都有着很重要的作用，AgWH50A和AgWH50B反应主要的产物是新琼四糖，AgWH50C作用于琼脂糖的主要产物是新琼二糖，但琼寡糖不能进一步被已经克隆表达的现有的糖苷水解家族的酶水解。

相较于化学方法，酶法具有条件温和，环境友好，催化活性高等特点，因此制备β-半乳糖苷酶对于探索A.gilvus WH0801菌用于琼脂糖的降解有重要的意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有β-半乳糖苷酶活性的酶蛋白及其应用，利用该酶的水解能力，应用于琼脂糖的降解，得到新琼寡糖。

本发明的具有β-半乳糖苷酶活性的酶蛋白，包含有：

1)氨基酸序列为Seq ID NO：1的酶；

2)与1)中酶具有90％或以上同源性，能降解琼寡糖来制备新琼寡糖和D-半乳糖的酶；

上述2)中酶，是从淡黄色噬琼胶菌(Agarivorans gilvus)中扩增获得的；

所述的淡黄色噬琼胶菌(A.gilvus)，为A.gilvus WH0801株；

编码上述酶蛋白的基因，其一种核苷酸序列为Seq ID NO：2。

本发明提供一种重组载体，是携带上述编码基因的载体，其中一种具体的载体为pET-21a(+)。

本发明提供一种携带上述载体的重组表达宿主，其一种为大肠杆菌BL21(DE3)。

本发明的β-半乳糖苷酶用于降解琼寡糖来制备新琼寡糖和D-半乳糖。

本发明所提供的具有β-半乳糖苷酶活性的酶蛋白能降解琼寡糖非还原端的D-半乳糖(D-Gal)，以及生成对应的新琼寡糖，因此可用于新琼寡糖的制备。相较于化学方法，酶法具有条件温和，环境友好，催化活性高等特点，故其是制备新琼寡糖很有前景的方法。

附图说明

图1：本发明的β-半乳糖苷酶AgWH2A家族确认的进化树分析示意图；