[发明专利]一株工程菌及其应用

说明书

本发明公开了一株工程菌及其应用，该大肠杆菌工程菌株保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏时间为2021年3月25日，保藏编号为CCTCC NO：M 2021282。该基因工程菌株能够生产海洋弧菌来源的琼脂糖酶，所生产的琼脂糖酶具有降解琼脂中琼脂糖的活性，可利用该工程菌株生产琼脂糖酶应用于酶解法制备琼脂寡糖等活性产物。

技术领域

本发明涉及一株菌及其应用，尤其涉及一株工程菌及其应用。

背景技术

琼脂是由海洋藻类中提取的一类胶状多糖，琼脂糖(Agarose)是其主要组成成分之一。琼脂糖是由α-L-半乳糖和β-D-半乳糖重复单元构成的琼脂多糖；部分微生物可通过琼脂糖酶(Agarase)生化酶解作用将琼脂糖水解为更小分子量的琼脂寡糖，从而可被生物体进一步分解利用，这也是海洋微生物碳源利用的方式之一。依据水解糖苷键的不同琼脂糖酶分为α-琼脂糖酶和β-琼脂糖酶，其中β-琼脂糖酶可水解多糖的β(1，4)糖苷键从而产生具有β-D-半乳糖还原性残基末端的新琼寡糖(Neoagaro oligosaccharides) 等。琼脂经水解作用可获得二糖、四糖、六糖、八糖等琼脂寡糖；琼脂寡糖具有抗氧化、抗炎、抗辐射、降血糖等多种生物学活性，目前可基于化学方法和酶解方法水解琼脂获得该类低聚糖产物，广泛应用于食品、医药、化工等领域；化学方法主要通过强酸或氧化还原法破环琼脂糖苷键获得新低聚产物，该类方法具有专一性(稳定性)差，反应条件苛刻等劣势，同时还带来一定的环境污染问题。与此类方法相比，酶解法利用琼脂糖酶特异性识别底物水解琼脂糖，有利于特定寡糖的大量制备，酶促反应具有一定的稳定性及环保性。酶解法利用的琼脂酶大多分离自微生物，或利用基因工程方法重组表达获得。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是弥补现有技术的不足，构建获得一株生产琼脂糖酶的工程菌，且能高效水解琼脂中的琼脂糖。

技术方案：本发明的工程菌，包括一株大肠杆菌Vas1-1339菌株，具有卡那霉素抗性；保藏于中国典型培养物保藏中心(CCTCC)，分类命名为Escherichia coli BL21-Vasl-1339，保藏时间为2021年3月25日，保藏编号为CCTCC NO：M 2021282，保藏地址为：中国湖北省武汉市武昌区珞珈山路16号武汉大学。

本发明利用生物工程技术在大肠杆菌中表达弧菌琼脂糖酶基因，证明该基因表达的琼脂糖酶能够独立发挥琼脂糖酶水解活性；可作为生物工具应用于酶解方法水解琼脂糖，从而获得低聚糖产物。

本发明的工程菌在生产琼脂糖酶中的应用。

在生产琼脂糖酶中的应用包括如下步骤：

(1)将工程菌单克隆培养；

(2)扩大培养，加入IPTG诱导表达，诱导后即可获得氨基端带有His6标签的琼脂糖酶。

进一步地，步骤(1)具体包括如下步骤：挑取工程菌株Vas1-1339单克隆于LB液体培养基中培养。LB液体培养基含有50μg ml-1卡那霉素。

步骤(2)具体包括如下步骤：按1∶100稀释菌液扩大培养至OD600达到0.3-0.4 左右，加入IPTG诱导表达，诱导后即可获得氨基端带有His6标签的琼脂糖酶。IPTG 使用浓度为10至100μM。琼脂糖酶生产的最优诱导时间：2至4h。

本发明的工程菌在生产琼脂糖分解产物中的应用。

本发明的获得的生产琼脂糖酶的工程菌株在提取生物活性物质-琼脂寡糖中的应用。本发明涉及的工程菌株能够有效生产琼脂糖酶，所生产的琼脂糖酶具有水解琼脂中琼脂糖的能力，可应用于琼脂糖分解产物(琼脂寡糖)的生产等领域。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：