[发明专利]比活力提高的木聚糖酶突变体

说明书

本发明的目的是提供一种比活力提高的木聚糖酶突变体及其应用。所述突变体包含M78F、V143I、R148K、F163W、I177V、V206L中任意一个或多个突变位点。与野生型相比，所述突变体的比活力得到显著提高，从而有利于降低木聚糖酶的生产成本，促进木聚糖酶在饲料中的广泛应用。

技术领域

本发明涉及基因工程和蛋白质改造技术领域，具体涉及一种比活力提高的木聚糖酶突变体。

背景技术

木聚糖（xylan）是一种杂合多聚五碳糖，主链由多个吡喃木糖基通过木糖苷键相连，侧链上连着多种不同大小的短的取代基。木聚糖主要存在于植物细胞的次生壁中，处于木质素及其它多聚糖之间，起着连接作用。木聚糖是植物半纤维素的重要组分，它占植物碳水化合物总量的三分之一，在自然界中是继纤维素之后含量第二丰富的再生物质资源。木聚糖在裸子植物中占干物质重量的7％-12％，在被子植物中占干物质重量的15％-30％。我国的畜禽饲料主要原料来源于植物，如玉米、小麦、大麦等，它们都含有一定数量的木聚糖，如小麦种皮中阿拉伯木聚糖占其非淀粉多糖（NSPs）总量的66％，糊粉层中阿拉伯木聚糖和β-葡聚糖分别占其NSPs总量的65％和31％，胚乳细胞中88％的NSPs是阿拉伯木聚糖，其中1/3是可溶的。在实际生产中，饲料原料中木聚糖不能有效降解，会显著降低营养物质的消化率，降低采食量，影响畜禽的生产性能。粘性粪便的排泄，给卫生控制带来困难，畜禽发病率增加；同时，还能影响禽蛋色素的沉积，使肉禽胴体色质偏白，降低胴体等级。

木聚糖酶是指能够将木聚糖降解为低聚木糖和木糖这一类酶的总称，主要包括内切β-1，4木聚糖酶、木糖苷酶、阿拉伯糖苷酶等，其中内切β-1，4木聚糖酶在这一类酶中发挥主要作用。产生木聚糖酶的微生物有很多种：包括丝状真菌、细菌、放线菌等。根据国内外研究报道，产生木聚糖酶的细菌主要有枯草芽孢杆菌、热纤维梭菌、荧光假单胞菌等；产生木聚糖酶的放线菌主要有浅青紫链霉菌、温紫罗兰链霉菌等；产木聚糖酶的丝状真菌主要有黑曲霉、构巢曲霉、海枣曲霉、里氏木霉、康氏木霉等。目前国内对木聚糖酶的研究主要集中在丝状真菌。

木聚糖酶在工业上的应用十分广泛，除了饲料领域外，还可以应用于造纸、食品、纺织以及生物质能源领域。由于在不同工业中应用的环境不同，木聚糖酶也需要具有与之相适应的酶学性质。例如，饲料工业需要耐酸性的木聚糖酶，然而造纸工业则偏好适碱性的木聚糖酶。而且，除了酶学性质之外，比活力性也是限制木聚糖酶应用的一个关键指标。因木聚糖酶本身的比活力性愈高，其生产成本就愈低，酶的价格也就愈低，将更有利于促进其被广泛的应用。因此，筛选出高比活力性的木聚糖酶，也是目前本领域研究人员正在努力的目标。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种木聚糖酶突变体，获得突变体蛋白，提高其比活力，从而有利于木聚糖酶在饲料领域的广泛应用。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明涉及一种木聚糖酶突变体，其包含与SEQ ID NO:1具有至少90%同一性的氨基酸序列，且与SEQ ID NO:1相比在选自下组中的至少一个位置上包含氨基酸的取代：78，143，148，163，177，206。

在本发明的一些实施例中，所述突变体的氨基酸序列与SEQ ID NO:1相比具有至少91%，92%，93%，94%，95%，96%，97%，98%，或至少99%的同一性。

在一些更具体的实施例中，所述突变体的氨基酸序列与SEQ ID NO:1相比具有至少99.1%，99.2%，99.3%，99.4%，99.5%，99.6%，99.7%，99.8%，或至少99.9%的同一性。

在本发明的一些实施例中，所述突变体包含下组中至少一个氨基酸的取代：M78F，V143I，R148K，F163W，I177V，V206L。

在本发明的一些实施例中，所述突变体包含的取代或取代的组合选自下述取代和取代的组合：

M78F；