[发明专利]一种适配中药预处理糖化的β-葡聚糖酶构建方法

说明书

本发明公开了一种适配中药预处理糖化的β‑葡聚糖酶构建方法，属于基因工程技术领域。此β‑葡聚糖酶能够在20％的1‑乙基‑3‑甲基咪唑醋酸钠的缓冲液中保留至少81.3％的酶活性，其可以与1‑乙基‑3‑甲基咪唑醋酸钠共同处理纤维素，为纤维素的水解研究和实践打下基础。

技术领域

本发明属于基因工程技术领域，具体涉及一种适配中药预处理糖化的β-葡聚糖酶构建方法。

背景技术

β-葡聚糖属植物细胞壁中的结构性非淀粉多糖，是以右旋葡萄糖为基本单位，属于多糖类中的同多糖类，具有线型的空间结构，存在于禾谷类(大麦、燕麦、黑麦和小麦)的糊粉层和胚乳细胞壁中。β-葡聚糖酶对β-葡聚糖具有重要的水解作用，能使其降解为低分子量片段。广义而言，β-葡聚糖酶是指一切能分解β-糖苷键链成的葡萄糖聚合物的酶系，均属于半纤维素酶类。按作用方式不同，β-葡聚糖酶可分为内切和外切两类。包括纤维素酶、昆布多糖酶、β-葡聚糖昔酶、内切β-1，3-葡聚糖酶、外切β-1，3-葡聚糖、内切β-1，2-葡聚糖酶、内切β-1，3-1，4-葡聚糖酶、外切β-1，4-葡聚糖酶和内切β-1，6-葡聚糖酶。在所有这些酶中以β-1，3-1，4-葡聚糖酶最为活跃。

由于中药材中含有大量的纤维素，而且纤维素高度结晶，高度结晶的纤维素限制了纤维素酶的作用。破坏纤维素酶的晶体结构，成为提高纤维素酶降解中药纤维素的关键。

利用1-乙基-3-甲基咪唑醋酸钠溶液预处理结晶态的纤维素，成为一种较为绿色、安全、高效的方法。开发与之匹配的β-葡聚糖酶，使酶在1-乙基-3-甲基咪唑醋酸钠溶液中具有较高的活性，具有重要的意义。对提高中药纤维素糖化效率，降低成本，增加附加值具有实际意义。

因此，如何提供一种适配中药预处理糖化的β-葡聚糖酶构建方法是本领域亟待解决的问题。

发明内容

本发明公开了一种适配中药预处理糖化的β-葡聚糖酶构建方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种β-葡聚糖酶，氨基酸序列为与SEQ ID NO.1具有80％或以上同一性的氨基酸序列；

优选的，所述氨基酸序列为与SEQ ID NO.1具有85％、90％、95％、98％、99％以上同一性的氨基酸序列；

更优选的，所述氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。

做为更优选的技术方案，所述β-葡聚糖酶在SEQ ID NO.1氨基酸序列存在选自以下突变的一种或多种：

F179K、S187L、S208A或F222L；

优选的，所述突变为F179K、S187L、S208A和F222L；

优选地，所述氨基酸序列如SEQ ID NO.3所示。

一种β-葡聚糖酶基因，基因序列能够转录产生权利要求1或2所涉及氨基酸序列；

优选的，179K位为AAG，187L为TTG，208A位为GCT，222L为TTG；

做为更优选的技术方案，如上所述β-葡聚糖酶的相关生物材料，为下述(1)-(5)中的至少一种；

(1)编码β-葡聚糖酶的核酸分子；

(2)含有(1)所述核酸分子的表达盒；

(3)含有(1)所述核酸分子的重组载体或含有(2)所述表达盒的核酸分子的重组载体；

(4)含有(1)所述核酸分子的重组微生物、含有(2)所述表达盒的核酸分子的重组微生物或含有(3)所述重组载体的重组微生物；