[发明专利]一种甘露聚糖酶突变体DeP41P42及其应用

说明书

本发明涉及基因工程及蛋白质改造技术领域，公开了一种甘露聚糖酶突变体DeP41P42及其应用，该突变体DeP41P42的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。突变体DeP41P42的最适pH为6.0；最适温度为45℃；50℃的半衰期为60min；与野生酶相比，突变体DeP41P42最适温度提高了10℃，50℃的半衰期提高了4倍。本发明的甘露聚糖酶突变体更有利于在水产饲料和食品等行业推广应用。

技术领域

本发明属于基因工程技术领域，涉及蛋白质改造技术，具体为一种甘露聚糖酶突变体DeP41P42及其应用。

背景技术

甘露聚糖是自然界中半纤维素的第二大组分，由吡喃甘露糖以β-1,4糖苷键连接而成，广泛存在于高等植物和一些水藻的细胞壁中。甘露聚糖是一种结构复杂的聚糖，其彻底降解需要甘露聚糖酶、甘露糖苷酶、葡萄糖苷酶、半乳糖苷酶和脱乙酰酯化酶的协同作用。甘露聚糖酶是甘露聚糖降解过程的关键酶。甘露聚糖酶是一类能够水解甘露聚糖的内切糖苷水解酶，降解产物多为甘露寡糖。(Sri vastava PK et al.BiotechnologyAdvances,2017,35:1–19.)。

具有低温活性甘露聚糖酶的酶制剂可用于水产养殖、食品发酵及加工领域等，具有重要的开发价值(Cavicchioli et al.Microbial Biotechnology,2011,4(4):449–460.)。典型低温活性的甘露聚糖酶，在中高温下(一般>50℃)活性很低或丧失活性、热稳定性较差，极大的限制其应用推广。因此，利用蛋白质工程提高具有低温活性甘露聚糖酶的耐热性有利于在水产养殖和食品加工等领域的应用。

本发明利用氨基酸组成的差异和固有无序化蛋白区域预测(基于多肽链形成稳定接触能力计算方法)，设计并筛选到了一种甘露聚糖酶突变体，所获得的甘露聚糖酶突变体DeP41P42，其温度活性和耐热性明显提高。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的旨在提供一种甘露聚糖酶突变体及其应用，提高具有低温活性甘露聚糖酶的热活性和耐热性，可应用于水产饲料或食品等领域。

为了达到上述技术目的，本发明具体通过以下技术方案实现：

一种热活性和耐热性提高的甘露聚糖酶突变体DeP41P42，所述的突变体DeP41P42的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示，与GenBank记录的甘露聚糖酶序列AFE82293(SEQID No.3)相比：DeP41P42不含有位于AFE82293的N端的信号肽序列“MIARRFSNLPESCGAIRSSFFCAIILLAGCGPLGRPNA”；DeP41P42不含有AFE82293的第41位和第42位两个脯氨酸(P)；在N末端，DeP41P42比AFE82293多了氨基酸“GP”。

所述的突变体DeP41P42的最适pH为6.0；最适温度为45℃；50℃的半衰期为60min；与野生酶相比，突变体DeP41P42最适温度高出10℃，50℃的半衰期提高了4倍。

本发明提供了所述的热活性和耐热性提高的甘露聚糖酶突变体DeP41P42的编码基因，其核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。

本发明的另一目的在于提供一种包含甘露聚糖酶突变体DeP41P42编码基因的重组载体。

本发明的另一目的在于提供一种包含甘露聚糖酶突变体DeP41P42编码基因的重组菌。

另外，本发明所述的甘露聚糖酶突变体DeP41P42在水产饲料或食品领域的应用也在本发明的保护范围内。

本发明所述的甘露聚糖酶突变体DeP41P42的制备方法，具体包括以下步骤：