[发明专利]一种淀粉分支酶及其基因、含有该基因的工程菌及其应用

说明书

本发明公开了一种淀粉分支酶及其基因、含有该基因的工程菌及其应用。本发明提供了的淀粉分支酶基因，该基因全长为1881bp，G+C含量为68.4％，编码626个氨基酸，其核苷酸序列为：SEQ ID NO.1，所编码的蛋白质氨基酸序列为：SEQ ID NO.2。利用该基因构建的工程菌株获得的重组淀粉分支酶以土豆淀粉为测活底物，通过碘液检测其比活力为2784U/mg。利用基因生产的淀粉分支酶可用于淀粉改性，包括慢消化淀粉或抗性淀粉的制备、具有凝胶特性优化或者抗老化特性的高分支度改性淀粉的制备以及冷水可溶性淀粉的制备等。

技术领域

本发明属于应用工业微生物领域，公开了一种淀粉分支酶及其基因、含有该基因的工程菌及其在淀粉改性与高分支度淀粉制备方面的应用。

背景技术

淀粉作为地球上含量最为丰富的聚合物之一，淀粉颗粒主要是由直链淀粉和支链淀粉两种高分子有序集合而成，直链淀粉和支链淀粉的含量和结构对淀粉的功能特异性起决定性的影响。目前通过物理、化学或者生物方法改变淀粉的结构，进而改善淀粉的特性，以应用于功能食品制备等领域。淀粉分支酶(1,4-α-glucan branching enzyme；EC2.4.1.18)属于糖苷水解酶家族13(GH13)的一类糖基转移酶，通过分子间的转移反应催化α-1,4-糖苷键的断裂和α-1,6-糖苷键的形成进而在淀粉分子主链上形成新的分支。淀粉分支酶的特性使其在淀粉改性和高分支度淀粉的制备方面具有重要的价值，其中包括高分支糊精、抗性淀粉和糊精、淀粉胶制备、慢消化淀粉制备以及淀粉改性方面的应用等。

基于淀粉分支酶在制备高分支度淀粉产物和淀粉改性方面的应用价值，植物、动物和微生物来源的淀粉分支酶在淀粉改性方面均有报道，比如Thermomonospora curvata来源的糖原分支酶在高分支糊精制备和多分支淀粉合成方面的应用(专利号：201410579597.X；201810116399.8)；Thermuobifidafusca WSH03-11来源的分支酶Tfu_0582在抗性糊精制备中的应用(专利号：201710594597.0)；Rhodothermus obamensis来源的淀粉分支酶在提高淀粉液化产物透明度方面的应用(专利号：201810219838.8)；Geobacillus thermoglucosidans STB02来源的淀粉分支酶在淀粉老化和抗性淀粉制备方面的应用(专利号：201810531948.8)等。目前对于淀粉分支酶改变淀粉的特性主要归因于淀粉分支酶能够提高淀粉中支链淀粉的含量，使淀粉的分支链含量提高。已报道的这类淀粉分支酶所形成的新的分支链的聚合度较低，DP值小于12，淀粉结构中短的分支链的增加被认为与改性淀粉的相关性质直接相关。目前具有重要应用价值的淀粉分支酶主要来源于微生物。然而国内具有自主知识产权的淀粉分支酶较少，已报道的淀粉分支酶的应用受限于其活性和催化特性等，使得性能优良且高活性的淀粉分支酶资源的开发具有重要的价值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新的淀粉分支酶基因，及其编码的蛋白质。

本发明的另一目的是提供含有该淀粉分支酶基因的基因工程菌。

本发明的又一目的是提供该蛋白及其编码基因的应用。

淀粉分支酶基因，其核苷酸序列为：SEQ ID NO.1，该基因全长(从起始密码子到终止密码子)为1881bp，G+C含量为68.4％，编码626个氨基酸。

本发明所述的淀粉分支酶基因编码的淀粉分支酶蛋白质,其氨基酸序列为：SEQID NO.2。

所述的淀粉分支酶最适反应pH为7.0，最适反应温度为40℃，并在20℃-50℃(1h)和pH 7.0-9.0(24h)之间保持活性相对稳定。

含本发明所述淀粉分支酶基因的重组质粒。

所述的重组质粒优选将所述淀粉分支酶基因克隆到pET29a质粒中所得。

含本发明所述的重组质粒的重组微生物。