本发明专利技术涉及基因工程领域，具体地，本发明专利技术涉及一种中性低温木聚糖酶CaXyn10A及其基因和应用。其氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示，本发明专利技术的木聚糖酶的具有以下性质：最适pH6.0‑6.5，最适温度40℃，在0℃保持20％以上的酶活，比活为453U/mg；具有木聚糖酶、葡聚糖酶、纤维素酶的活性；且易于工业化发酵生产。做为一种新型的广谱酶制剂,可广泛用于水产饲料、食品、造纸、能源工业等。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及基因工程领域，具体地，本专利技术涉及一种中性低温木聚糖酶CaXyn10A及其基因和应用。
技术介绍
木聚糖(xylan)是植物生物质的主要成分，在自然界中的含量仅次于纤维素(Lynd et al.Microbiology and Molecular Biology Review 2002,66:506–577)，在生物能源方面有潜在的利用价值。现有生物技术可以高效降解植物中的纤维素成分并转化成可发酵的葡萄糖，后者在酵母作用下生成生物乙醇。高组分的木聚糖不但限制了纤维素酶与纤维素的结合反应，抑制催化反应，而且作为副产品排入自然界可引起营养富集化从而破坏生态系统(Polizeli et al.Applied Microbiology and Biotechnology.2005,67:577-591)。因此在生物质生物转化过程中，通常要添加木聚糖酶，一方面去除木聚糖的物理屏障，促进纤维素酶与纤维素的结合(Hu et al.Biotechnology for Biofuels,2011,4:14；Qing and Wyman CE.Biotechnology for Biofuels,2011,4:18)，另一方面生成的木寡糖也可以进一步降解成可发酵的木糖，为生物乙醇的生产提供10-25％的原料物质(Ho et al.1998,64:1852–1859；Jin et al.Applied and Environmental Microbiology,2004,70:6816–6825)。基于氨基酸序列和催化域的结构，大部分木聚糖酶(EC 3.2.1.8)划分在糖苷水解酶第10和11家族。与专一降解木聚糖的第11家族木聚糖酶相比，第10家族的木聚糖酶具有宽泛的底物特异性，除了作用于木聚糖外，还可催化纤维素、葡聚糖等多种底物的降解，因此在工业领域中具有更广泛的应用前景。丝状真菌易于培养、可以大量分泌木聚糖酶而成为木聚糖酶的理想来源(Tanaka et al.Journal of Bioscience and Bioengineering,2005,100:623–630)。大多数丝状真菌来源的木聚糖酶都是中温或高温酶，在环境温度或低温条件下丧失酶活。现有的生物乙醇加工工艺包括木质纤维素的酸碱预处理、长时间高温酶反应，从而消耗大量的能量和酸碱化学试剂，造成成本的大幅度提升和严重的环境污染。因此开发中性低温的木质纤维素降解酶系在节约能源、保护环境、易于催化反应等方面具有重要的意义(Ji et al.Biotechnology for Biofuels,2014,7:130)。截至目前，只有一个低温木聚糖酶系被报道(Del-Cid A et al.Applied Biochemistry and Biotechnology,2014,172:524–532)，没有真菌来源的低温第10家族木聚糖酶的报道。尽管真菌来源的木聚糖酶已广泛应用于不同的工业领域，获得新型具有优良特性的中性低温木聚糖酶仍具有重大的研究意义与应用价值。克隆和异源表达低温木聚糖酶，为生物降解、饲料、食品和造纸工业提供经济有效、环境友好的候补酶，是木聚糖酶应用于工业化生产所必需的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能高效应用的中性低温木聚糖酶。本专利技术的再一目的是提供编码上述中性低温木聚糖酶的基因。本专利技术的另一目的是提供包含上述基因的重组载体。本专利技术的另一目的是提供包含上述基因的重组菌株。本专利技术的另一目的是提供一种制备上述中性低温木聚糖酶的基因工程方法。本专利技术的另一目的提供上述中性低温木聚糖酶的应用。本专利技术从枝孢菌(Cladosporium acalyphae SL-16)中分离得到一种新的中性低温木聚糖酶CaXyn10A。本专利技术提供了一种中性低温木聚糖酶CaXyn10A，其氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。SEQ ID NO.1：MLISNAIAALSVLSLASAAAIPESHIEARAAKTVDAGFKAKGKKYWGTASDQGILSQSNINNAAKANFGQITPENSMKFDATEPSRGNFNFNGADWLVNWAQTNGKLVRGHTLVWHSQVPAWVTNINDKNTLISVMQNHIKTVVGRYKGKIYAWDVTNEIFNEDGTLRQSHWMKVIGEDYVRIAFETARAADPSAKLYINDYNLDVANYGKTQGMIKYVKKWRAAGVPIDGIGSQMHLSNGNGWPTATDVVNAMKALCAAAPECAVTELDIQGASSADYLKAMHSCLDVQNCVGITSWGITDNTSWRADKTPLLFNSQAQPKAAYTALLNAL其中，该酶基因编码332个氨基酸，N端18个氨基酸为其信号肽序列“mlisnaiaalsvlslasa”(SEQ ID NO.3)。因此，成熟的中性低温木聚糖酶CaXyn10A的理论分子量为34.5kDa，其氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示：AAIPESHIEARAAKTVDAGFKAKGKKYWGTASDQGILSQSNINNAAKANFGQITPENSMKFDATEPSRGNFNFNGADWLVNWAQTNGKLVRGHTLVWHSQVPAWVTNINDKNTLISVMQNHIKTVVGRYKGKIYAWDVTNEIFNEDGTLRQSHWMKVIGEDYVRIAFETARAADPSAKLYINDYNLDVANYGKTQGMIKYVKKWRAAGVPIDGIGSQMHLSNGNGWPTATDVVNAMKALCAAAPECAVTELDIQGASSADYLKAMHSCLDVQNCVGITSWGITDNTSWRADKTPLLFNSQAQPKAAYTALLNAL本专利技术的木聚糖酶CaXyn10A在中性(pH 6.0-6.5)和中低温(20-45)范围内均具有高活性的特性。Cladosporium acalyphae SL-16所产生的木聚糖酶CaXyn10A，其最适pH值为6.5，在pH6.0～7.2的范围内维持80％以上的酶活性；最适温度为40℃，在20-45℃间均具有70％以上的酶活力；在0℃条件下还有20％酶活；且对多种木聚糖、葡聚糖、纤维素具有降解作用。这种性质的中性低温木聚糖酶还未曾有过报道。本专利技术提供了编码上述中性低温木聚糖酶Caxyn10A。具体地，该基因的基因组序列如SEQ ID NO.4所示：atgctgatttccaacgccattgccgcactctctgtgctgtcgcttgcttccgcagcggccattcctgagtctcacatcgaggctcgcgctgctaagactgtcgatgccggcttcaaggccaagggcaagaagtcagtcaaaccctaagctctaacacgcatttgggctttgctaatatccttataggtactggggcactgccagtgatcagggcattctttcccagagcaacatcaacaatgctgccaaggccaacttcggccagatcacccccgagaactccatgaagttcgatgccactgagccttcccgtggcaacttcaac本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种中性低温木聚糖酶CaXyn10A，其特征在于，其氨基酸序列如SEQ ID NO.1或SEQ ID NO.2所示。
【技术特征摘要】
1.一种中性低温木聚糖酶CaXyn10A，其特征在于，其氨基酸序列如SEQ ID NO.1或SEQ ID NO.2所示。2.一种中性低温木聚糖酶基因Caxyn10A，其特征在于，编码权利要求1所述的中性低温木聚糖酶CaXyn10A。3.如权利要求2所述的中性低温木聚糖酶基因Caxyn10A，其特征在于，其碱基序列如SEQ ID NO.4或5所示。4.包含权利要求2所述中性低温木聚糖酶基因Caxyn10A的重组载体。5.包含权利要求2所述中性低温木聚糖酶基因Caxyn10A的重组载体pET3...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚斌，马锐，柏映国，黄火清，罗会颖，苏小运，王亚茹，王苑，师霞，
申请(专利权)人：中国农业科学院饲料研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11
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