葡聚糖酶Cel16A及其编码基因和应用制造技术

本发明专利技术公开了葡聚糖酶Cel16A及其编码基因和应用。本发明专利技术从特异腐质霉中分离到葡聚糖酶Cel16A编码基因，其核苷酸序列为SEQ ID No.3所示，其所编码的氨基酸序列为SEQ ID No.4所示；本发明专利技术公开了成熟的葡聚糖酶Cel16A，其氨基酸序列为SEQ ID No.2所示，其编码的核苷酸序列为SEQ ID No.1所示。本发明专利技术还公开了含有所述基因的重组表达载体和重组宿主细胞。本发明专利技术葡聚糖酶最适pH为5.5，在pH 4.0-10.0之间均很稳定，最适温度为55℃；本发明专利技术葡聚糖酶Cel16A稳定性好，酶活高，能够高效降解葡聚糖、地衣多糖或昆布多糖，可应用于酿酒、纺织、饲料或能源工业等领域。

【技术实现步骤摘要】
葡聚糖酶Cel16A及其编码基因和应用
本专利技术涉及葡聚糖酶，尤其涉及从特异腐质霉（Humicolainsolens)中分离的葡 聚糖酶Cell6A，本专利技术还涉及该酶的编码基因及其应用，属于葡聚糖酶的分离及应用技术 领域。
技术介绍
纤维素类物质包括纤维素、半纤维素和木质素，是自然界中最丰富的可再生资源。 纤维素是由D-吡喃式葡萄糖以0-1，4糖苷键连接而成的线性大分子聚合物，是植物细胞 壁的主要成分。木质素是由苯基丙烷结构单元通过碳-碳键和醚键连接而成的具有三度空 间结构的芳香性高聚物，形成纤维支架，具有强化木质纤维的作用。半纤维素由杂聚多糖 组成，根据主链组成占多数的糖的种类各有不同，可分为葡聚糖、甘露聚糖和葡甘露聚糖等 (SchulzeE1891.BerDtschChemGes24, 2277-2287.)。其中 葡聚糖是植物细胞壁中 的结构性非淀粉多糖，富含于单子叶禾本科植物的糊粉层和胚乳细胞中，如大麦和燕麦胚 乳细胞壁含有约70?75%的葡聚糖（PhilippeSetal. 2006.Planta224(2),449-461.)。 e-葡聚糖酶是内切e-1，3、e-1，4-葡聚糖酶和外切e-1，3、e-1，4葡聚糖酶 的总称。它作用于葡聚糖的0-1，3和0-1，4糖苷键，使葡聚糖分解成还原糖和 寡糖。在饲料加工业中，葡聚糖酶通过降解葡聚糖，使其降解为低分子量片段，失 去亲水性和粘性。改变单胃动物肠道内容物的特性，提高内源性消化酶活性，改变肠道微生 物环境，利于动物对营养物质的消化和吸收，提高生长性能和饲料的转化率（MathlouthiN etal. 2002.AminRes51,395-406.)在食品和饲料工业等方面有广阔的应用前景。在啤酒 加工业中，3 -葡聚糖酶能高效地将麦芽中的3 -葡聚糖水解为葡萄糖和低聚糖，摧毁细胞 壁，使细胞内容物大量地释放出来，提高麦芽汁得率，降低醪液粘度从而缩短糖化醪过滤时 间，所获麦汁清亮，使制得的啤酒色泽浅，泡沫均匀持久。因此，将葡聚糖酶用于啤酒糖 化和发酵过程，可节约用粮，降低成本，提高糖化过滤设备的效能，有利于啤酒的质量提高 及稳定（宫春波等，2002,广州食品工业科技）。 由于不同工业对葡聚糖酶需求的不同，因此，获得新型具有优良特性的葡 聚糖酶仍具有重大意义。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种从特异腐质霉（Humicolainsolens)中分 离的葡聚糖酶Cel16A，该酶在pH4?10范围内具有良好的稳定性，并且具有较高的葡聚糖 酶活性。 为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是： 本专利技术首先公开了从特异腐质霉（Humicolainsolens)中分离的葡聚糖酶 Cell6A的编码基因，其核苷酸序列为（a)、（b)、（c)、⑷或（e)所示： (a)、SEQIDNo.1所示的多核苷酸；或 (b)、编码SEQIDNo. 2所示氨基酸的多核苷酸；或 (C)、与SEQIDNo.1的互补序列在严谨杂交条件能够进行杂交的多核苷酸，该多 核苷酸所编码蛋白质仍具有葡聚糖酶Cell6A的功能；或 (d)、与SEQIDNo. 1所示的多核苷酸至少有70%或以上同源性的多核苷酸，且该 多核苷酸所编码蛋白质仍具有葡聚糖酶Cell6A的功能；优选的，其与SEQIDNo. 1所示的 多核苷酸至少有80%或以上同源性的多核苷酸，且该多核苷酸所编码蛋白质仍具有葡聚 糖酶Cell6A的功能；优选的，其与SEQIDNo. 1所示的多核苷酸至少有90%或以上同源 性的多核苷酸，且该多核苷酸所编码蛋白质仍具有葡聚糖酶Cell6A的功能；优选的，其与 SEQIDNo. 1所示的多核苷酸至少有95%或以上同源性的多核苷酸，且该多核苷酸所编码 蛋白质仍具有葡聚糖酶Cell6A的功能；最优选的，其与SEQIDNo. 1所示的多核苷酸至少 有98%或以上同源性的多核苷酸，且该多核苷酸所编码蛋白质仍具有葡聚糖酶Cell6A的 功能；或 (e)、在SEQIDNo. 1所示的多核苷酸的基础上进行一个或多个碱基的缺失、取代 或插入的多核苷酸变体，且该多核苷酸变体所编码的蛋白仍具有葡聚糖酶Cell6A的功能。 所述编码基因编码的成熟的葡聚糖酶Cell6A，其氨基酸序列为（a)或（b)所示： (a)、SEQIDNo. 2 所示的氨基酸； (b)、将SEQIDNo. 2所示的氨基酸通过一个或多个氨基酸残基的替换、缺失或/ 和插入而衍生得到的仍具有葡聚糖酶Cell6A功能的蛋白变体。 本专利技术还公开了从特异腐质霉（Humicolainsolens)中分离的葡聚糖酶Cell6A 的编码基因，其核苷酸序列为（a)、（b)、（c)、（d)或（e)所示： (a)、SEQIDNo. 3所示的多核苷酸；或 (b)、编码SEQIDNo. 4所示氨基酸的多核苷酸；或 (c)、与SEQIDNo. 3的互补序列在严谨杂交条件能够进行杂交的多核苷酸，该多 核苷酸所编码蛋白质仍具有葡聚糖酶Cell6A的功能；或 (d)、与SEQIDNo. 3所示的多核苷酸至少有70%或以上同源性的多核苷酸，且该 多核苷酸所编码蛋白质仍具有葡聚糖酶Cell6A的功能；优选的，其与SEQIDNo. 3所示的 多核苷酸至少有80%或以上同源性的多核苷酸序列，且该多核苷酸所编码蛋白质仍具有葡 聚糖酶Cell6A的功能；优选的，其与SEQIDNo. 3所示的多核苷酸至少有90%或以上同源 性的多核苷酸，且该多核苷酸所编码蛋白质仍具有葡聚糖酶Cell6A的功能；优选的，其与 SEQIDNo. 3所示的多核苷酸至少有95%或以上同源性的多核苷酸，且该多核苷酸所编码 蛋白质仍具有葡聚糖酶Cell6A的功能；最优选的，其与SEQIDNo. 3所示的多核苷酸至少 有98%或以上同源性的多核苷酸，且该多核苷酸所编码蛋白质仍具有葡聚糖酶Cell6A的 功能；或 (e)、在SEQIDNo. 3所示的多核苷酸的基础上进行一个或多个碱基的缺失、取代 或插入的多核苷酸变体，且该多核苷酸变体所编码的蛋白仍具有葡聚糖酶Cell6A的功能。 所述编码基因编码的葡聚糖酶Cell6A，其氨基酸序列为（a)或（b)所示： (a)、SEQIDNo. 4 所示的氨基酸； (b)、将SEQIDNo. 4所示的氨基酸通过一个或多个氨基酸残基的替换、缺失或/ 和插入而衍生得到的仍具有葡聚糖酶Cell6A功能的蛋白变体。 本专利技术所述的蛋白变体可由遗传多态性或人为操作产生，这些操作方法通常为本 领域所了解。例如，可通过DNA的突变来制备葡聚糖酶Cell6A的氨基酸序列变体或片段，其 中用于诱变或改变多核苷酸的方法为本领域所习知。其中，保守的取代是将一种氨基酸残 基替换成具有相似性质的另一种氨基酸。本专利技术所述的葡聚糖酶Cell6A及其编码基因包 括天然存在的序列和变体两种形式。变体意指基本相似的序列，对于多核苷酸，变体包含 天然多核苷酸中一个或多个位点处一个或多个核苷酸的缺失、插入或/和替换。对于多核 苷酸，保守的变体包括由于遗传密码的简并性而不改变编码的氨基酸序本文档来自技高网...

【技术保护点】
从特异腐质霉(Humicola insolens)中分离的葡聚糖酶Cel16A的编码基因，其特征在于，其核苷酸序列为(a)、(b)、(c)、(d)或(e)所示：(a)、SEQ ID No.1所示的多核苷酸；或(b)、编码SEQ ID No.2所示氨基酸的多核苷酸；或(c)、与SEQ ID No.1的互补序列在严谨杂交条件能够进行杂交的多核苷酸，该多核苷酸所编码蛋白质仍具有葡聚糖酶Cel16A的功能；或(d)、与SEQ ID No.1所示的多核苷酸至少有70％或以上同源性的多核苷酸，且该多核苷酸所编码蛋白质仍具有葡聚糖酶Cel16A的功能；优选的，其与SEQ ID No.1所示的多核苷酸至少有80％或以上同源性的多核苷酸，且该多核苷酸所编码蛋白质仍具有葡聚糖酶Cel16A的功能；优选的，其与SEQ ID No.1所示的多核苷酸至少有90％或以上同源性的多核苷酸，且该多核苷酸所编码蛋白质仍具有葡聚糖酶Cel16A的功能；优选的，其与SEQ ID No.1所示的多核苷酸至少有95％或以上同源性的多核苷酸，且该多核苷酸所编码蛋白质仍具有葡聚糖酶Cel16A的功能；最优选的，其与SEQ ID No.1所示的多核苷酸至少有98％或以上同源性的多核苷酸，且该多核苷酸所编码蛋白质仍具有葡聚糖酶Cel16A的功能；或(e)、在SEQ ID No.1所示的多核苷酸的基础上进行一个或多个碱基的缺失、取代或插入的多核苷酸变体，且该多核苷酸变体所编码的蛋白仍具有葡聚糖酶Cel16A的功能。...

【技术特征摘要】
1. 从特异腐质霉（Humicola insolens)中分离的葡聚糖酶Cell6A的编码基因，其特征 在于，其核苷酸序列为（a)、（b)、（c)、（d)或（e)所示： (a) 、SEQ ID No. 1所示的多核苷酸；或 (b) 、编码SEQ ID No. 2所示氨基酸的多核苷酸；或 (c) 、与SEQ ID No. 1的互补序列在严谨杂交条件能够进行杂交的多核苷酸，该多核苷 酸所编码蛋白质仍具有葡聚糖酶Cel 16A的功能；或 (d) 、与SEQ ID No. 1所示的多核苷酸至少有70%或以上同源性的多核苷酸，且该多 核苷酸所编码蛋白质仍具有葡聚糖酶Cell6A的功能；优选的，其与SEQ ID No. 1所示的多 核苷酸至少有80%或以上同源性的多核苷酸，且该多核苷酸所编码蛋白质仍具有葡聚糖酶 Cell6A的功能；优选的，其与SEQ ID No. 1所示的多核苷酸至少有90%或以上同源性的多 核苷酸，且该多核苷酸所编码蛋白质仍具有葡聚糖酶Cell6A的功能；优选的，其与SEQ ID No. 1所示的多核苷酸至少有95%或以上同源性的多核苷酸，且该多核苷酸所编码蛋白质 仍具有葡聚糖酶Cell6A的功能；最优选的，其与SEQ ID No. 1所示的多核苷酸至少有98% 或以上同源性的多核苷酸，且该多核苷酸所编码蛋白质仍具有葡聚糖酶Cell6A的功能；或 (e) 、在SEQ ID No. 1所示的多核苷酸的基础上进行一个或多个碱基的缺失、取代或插 入的多核苷酸变体，且该多核苷酸变体所编码的蛋白仍具有葡聚糖酶Cell6A的功能。2. 权利要求1所述编码基因编码的葡聚糖酶Cell6A，其特征在于，其氨基酸序列为（a) 或（b)所示： (a) 、SEQ ID No. 2所示的氨基酸； (b) 、将SEQ ID No. 2所示的氨基酸通过一个或多个氨基酸残基的替换、缺失或/和插 入而衍生得到的仍具有葡聚糖酶Cell6A功能的蛋白变体。3. 从特异腐质霉（Humicola insolens)中分离的葡聚糖酶Cell6A的编码基因，其特征 在于，其核苷酸序列为（a)、（b)、（c)、（d)或（e)所示： (a) 、SEQ ID No. 3所示的多核苷酸；或 (b) 、编码SEQ ID No. 4所示氨基酸的多核苷酸；或 (c) 、与SEQ ID No. 3的互补序列在严谨杂交条件能够进行杂交的多核苷酸，该多核苷 酸所编码蛋白质仍具有葡聚糖酶Cel 16A的功能；或 (d) 、与SEQ...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟，徐欣欣，李金阳，张宇宏，刘波，
申请(专利权)人：中国农业科学院生物技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11