[发明专利]一种耐热耐酸阿拉伯糖苷酶基因及其表达蛋白、重组载体、重组菌和应用

说明书

本发明公开了一种耐热耐酸阿拉伯糖苷酶基因及其表达蛋白、重组载体、重组菌和应用，所述耐热耐酸阿拉伯糖苷酶基因其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，所述的耐热耐酸阿拉伯糖苷酶其氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。本发明提供的一种全新的阿拉伯糖苷酶基因，该经过改造的基因编码的阿拉伯糖苷酶具有极强的耐热性能和酸性pH条件下高活性的特性，在80℃、pH为5.0的条件下酶活性最高，比酶活达到56.07μmol/mg min；在温度为70‑85℃、pH为4.5‑5.5的范围内，均具有较高的酶活。本发明阿拉伯糖苷酶适用于80℃高温、酸性的pH条件下阿拉伯糖基的降解，具有潜在的工业应用价值。

技术领域

本发明涉及基因工程技术领域，具体涉及一种耐热耐酸阿拉伯糖苷酶基因及其表达蛋白、重组载体、重组菌和应用。

背景技术

半纤维素是仅次于淀粉和纤维素的一大类可再生资源，阿拉伯糖残基广泛分布于半纤维素中，如聚阿拉伯糖、阿拉伯聚半乳糖等。阿拉伯糖苷酶是一类从半纤维素中释放阿拉伯糖的辅助酶，与木聚糖酶存在协同作用，水解木聚糖非还原端的阿拉伯糖残基，以减少这些残基对木聚糖酶水解木聚糖时造成的空间阻碍；同时，木聚糖酶水解后产生的带有阿拉伯糖侧枝的寡聚糖经过阿拉伯糖苷酶脱侧枝后才能被木糖苷酶进一步分解为单糖，如木糖和阿拉伯糖。阿拉伯糖苷酶可以作为制备由降解半纤维素所产生低聚糖的工具以及达到提高纤维素质原料利用率的目的，因此可作为一种高效的工业酶制剂。

现有的阿拉伯糖苷酶在高温酸性环境下的酶解效率大多不尽如人意。如来源于Aspergilus niger的阿拉伯糖苷酶最适温度为50℃，最适pH为6.0；来源于Pseudopedobacter saltansde的阿拉伯糖苷酶最适温度为50℃；来源于B.longum B667的阿拉伯糖苷酶最适温度为45℃；来源于Ruminiclostridium josui的阿拉伯糖苷酶最适温度为45℃；来源于C.thermocellum的阿拉伯糖苷酶最适温度为50℃。现有的工业生产中都需要在高温和酸性条件下导致阿拉伯糖苷酶资源在实际使用中受限严重，不能充分发挥在饲料发酵、食品添加剂的行业中的应用潜力。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种耐热耐酸阿拉伯糖苷酶基因，其表达的蛋白在耐热耐酸性方面均有明显提高，可以在一些极端条件下进行半纤维素中阿拉伯糖基的酶解，从而运用于半纤维素的降解，具有潜在的工业应用价值。

本发明还提供所述耐热耐酸阿拉伯糖苷酶基因表达蛋白、重组载体、重组菌及其应用。

技术方案：为了实现上述目的，本发明提供一种耐热耐酸阿拉伯糖苷酶基因，其特征在于，所述耐热耐酸阿拉伯糖苷酶基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

本发明所述用于扩增所述的耐热耐酸阿拉伯糖苷酶基因的引物，其特征在于，所使用的引物对为SEQ ID NO.3-4所示：

SEQ ID NO.3：TGCTCTAGAATGGCTCCTGAAATCAGTGT

SEQ ID NO.4：GGCCTCGAGTCAGTGATGGTGATGGTGATGTGATCT

TTCTACTTCTATCA。

本发明所述的耐热耐酸阿拉伯糖苷酶基因的表达蛋白，所述表达蛋白为阿拉伯糖苷酶，其氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。

其中，所述表达蛋白的衍生蛋白为序列SEQ ID NO.2中的氨基酸经过一个或多个氨基酸残基的取代、缺失及添加形成的具有阿拉伯糖苷酶活性的衍生蛋白质。

本发明所述含有所述的耐热耐酸阿拉伯糖苷酶基因的重组载体。

本发明所述含有所述的耐热耐酸阿拉伯糖苷酶基因或者所述的重组载体的重组菌。

本发明所述的耐热耐酸阿拉伯糖苷酶基因在酶解半纤维素相关底物中阿拉伯糖苷的应用。