[发明专利]葡萄糖耐受性β-葡萄糖苷酶apbgl1a及其基因和应用

说明书

本发明属于基因工程领域，具体涉及葡萄糖耐受β‑葡萄糖苷酶apbgl1a及其基因和应用。本发明提供的葡萄糖耐受性β‑葡萄糖苷酶apbgl1a，其氨基酸序列如SEQ ID NO.2。葡萄糖耐受性β‑葡萄糖苷酶apbgl1a，对葡萄糖的抑制常数Ki值高达1886mM，最适温度为45℃，最适pH为6.6，且该酶在大肠杆菌中表达时，部分能分泌到胞外，对SDS、离子液、乙醇等耐受性较强，可应用于纤维素乙醇生产、饲料处理、造纸和纺织业等植物纤维质水解过程中。

技术领域

本发明属于基因工程领域，具体涉及葡萄糖耐受β-葡萄糖苷酶apbgl1a及其基因和应用。

背景技术

纤维素作为自然界中储量最大的可再生植物生物质，是工业和生物能源生产重要的原料来源。纤维素分子是由葡萄糖通过β-1，4-糖苷键连接的聚合物。近年来，随着能源危机，环境污染和人们环保意识的增强，以纤维素为底物生产的生物能源，如纤维素乙醇，备受关注。利用纤维素的关键在于将其彻底水解为可用于发酵的糖。自然界中，纤维素的彻底水解需要多种酶协同作用，包括内切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶。在水解过程在纤维素长链首先被内切葡聚糖酶和外切葡聚糖酶水解为纤维二糖和其它短链的纤维寡糖，这些产物的积累会抑制内切葡聚糖酶和外切葡聚糖酶的活性。因此，需要β-葡萄糖苷酶进一步将这些纤维寡糖彻底水解为葡萄糖，解除对内切葡聚糖酶和外切葡聚糖酶的抑制作用。

然而，大多数β-葡萄糖苷酶对纤维素水解的终产物葡萄糖敏感，其抑制常数Ki值在0.5～100mM。一般，在纤维素酶水解糖化过程中，当Ki值大于200mM时，β-葡萄糖苷酶活性受到明显抑制。因此，发掘新的葡萄糖耐受性β-葡萄糖苷酶对于高效水解纤维素，促进纤维素物质的彻底降解和转化有重要意义。

除了用于进行纤维素乙醇生产的纤维二糖水解功能之外，β-葡萄糖苷酶亦可广泛用于医药、农业及食品业的领域中。诸多涉及糖苷键的切割或合成的反应都需要β-葡萄糖苷酶的参与，包括增强制酒香气释放，作为饲料添加物以增进单胃动物的营养利用，将染料木苷水解为染料木黄酮以作为抗癌剂，转化糖苷型大豆异黄酮为活性苷元等。

本发明提供的来源于Allostreptomyces psammosilenae YIM DR4008^T葡萄糖耐受性β-葡萄糖苷酶apbgl1a，对葡萄糖的抑制常数Ki值高达1886mM，最适温度为45℃，最适pH为6.6，且该酶在大肠杆菌中表达时，部分能分泌到胞外，对SDS、离子液、乙醇等耐受性较强，可应用于纤维素乙醇生产、饲料处理、造纸和纺织业等植物纤维质水解过程中。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了葡萄糖耐受性β-葡萄糖苷酶

apbgl1a及其基因和应用。

本发明的技术方案为：葡萄糖耐受性β-葡萄糖苷酶apbgl1a，其氨基酸序列如SEQID NO.2。

葡萄糖耐受性β-葡萄糖苷酶apbgl1a的编码基因。

优选的，所述葡萄糖耐受性β-葡萄糖苷酶基因apbgl1a的分子量为51.8kDa

优选的，所述编码基因如序列表SEQ ID NO.1所示。

葡萄糖耐受性β-葡萄糖苷酶apbgl1a的编码基因的重组质粒。

本发明的有益效果为：葡萄糖耐受性β-葡萄糖苷酶apbgl1a，对葡萄糖的抑制常数Ki值高达1886mM，最适温度为45℃，最适pH为6.6，且该酶在大肠杆菌中表达时，部分能分泌到胞外，对SDS、离子液、乙醇等耐受性较强，可应用于纤维素乙醇生产、饲料处理、造纸和纺织业等植物纤维质水解过程中。

附图说明