阿拉伯呋喃糖苷酶BoAra43A及其编码基因和应用制造技术

本发明专利技术属于农业生物技术领域，具体涉及阿拉伯呋喃糖苷酶BoAra43A及其编码和应用。发明专利技术提供了一种来源于稻平脐蠕孢的阿拉伯呋喃糖苷酶BoAra43A，其氨基酸序列如SEQ ID NO.1或SEQ ID NO.3所示。本发明专利技术的阿拉伯呋喃糖苷酶能有效的降解不同结构类型的木聚糖尤其是玉米糠来源的木聚糖，可作为一种新型的酶制剂，广泛用于食品和饲料领域。

Arabinofurosidase boara43a and its coding gene and Application

The invention belongs to the field of agricultural biotechnology, in particular to the Arabic furan glycosidase boara43a and its coding and application. The invention provides an arafuran glycosidase boara43a derived from periheliosporum oryzae, the amino acid sequence of which is shown in SEQ ID No.1 or SEQ ID No.3. The Arabic furan glycosidase of the invention can effectively degrade xylan of different structure types, especially Xylan from corn bran, which can be used as a new enzyme preparation and widely in the field of food and feed.

【技术实现步骤摘要】
阿拉伯呋喃糖苷酶BoAra43A及其编码基因和应用
本专利技术属于农业生物
，具体涉及阿拉伯呋喃糖苷酶BoAra43A及其编码基因和应用。
技术介绍
农业生产过程中会产生大量废弃物，如农作物收获时残留在农田内的农作物秸秆(包括玉米秸、高粱秸、稻草和小麦秸秆等)以及在农作物加工过程中产生的废弃物，比如米糠、麦麸和玉米糠(玉米皮)等，都属于可再生的生物质资源。然而由于植物纤维结构的复杂性,使用糖苷水解酶来降解其中的生物质多糖效率不高，例如，在生产生物燃料和生物基化学品时纤维素酶的成本是产品的主要成本，而在养殖领域，由于玉米皮中多糖的复杂侧链结构，很少有酶能有效的将其降解，因此阻碍了玉米中营养成分的释放。木聚糖是植物细胞壁的重要组成成分，作为最常见的半纤维素，它连接细胞壁中的木质素和纤维素，是人类谷物来源食物的常见成分。木聚糖是自然界中除纤维素外第二丰富的可再生生物质多糖，并广泛存在于硬木、软木和草本类植物中。木聚糖的主链由木糖单元经β-1,4-糖苷键连接而成，其支链结构由于来源的不同而有所差异。异质性木聚糖侧链的存在限制了β-1,4-内切木聚糖酶和β-木糖苷酶与木聚糖的结合，从而降低了木聚糖的可降解性。侧链的组成成分主要包括阿拉伯糖、乙酸、阿魏酸和4-甲基葡萄糖醛酸等。因此对于异质性木聚糖、尤其是如玉米糠类侧链结构极为复杂的异质性木聚糖，侧链必须首先被相应的阿拉伯呋喃糖苷酶、乙酰酯酶、阿魏酸酯酶和α-葡萄糖醛酸酶降解，才能使木聚糖主链发生有效的降解。木聚糖完全降解成单糖组分，需要不同酶混合使用，这包括内切-1,4-β-木聚糖酶(EC3.2.1.8)、β-D-木糖苷酶(EC3.2.1.37)、α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶(EC3.2.1.55)、α-葡糖醛酸糖苷酶(EC3.2.1.139)、乙酰木聚糖酯酶(EC3.1.1.72)和阿魏酸酯酶(EC3.1.1.73)。阿拉伯呋喃糖苷酶在木聚糖酶法解聚中的功能是从异质性阿拉伯葡萄糖醛酸木聚糖的木糖主链去除阿拉伯糖侧链。阿拉伯呋喃糖苷酶主要存在于四个不同的家族(GH43、GH51、GH54和GH62)，它们使用反转(GH43)或保留(GH51、GH54)的机制来水解阿拉伯呋喃糖苷键。其中GH43家族的阿拉伯呋喃糖苷酶最为常见，此家族的成员具有不同的底物特异性。根据底物特异性，阿拉伯呋喃糖苷酶可分为三大类：(i)A型酶：仅对短链阿拉伯寡糖和pNP-α-L-阿拉伯呋喃糖苷有活性(PITSON1996)；(ii)B型酶：底物特异性更广，能降解短寡糖和长多糖(如阿拉伯木聚糖和阿拉伯聚糖)；(iii)C型酶：主要对阿拉伯木聚糖有活性。由于阿拉伯糖侧链和木聚糖主链连接方式的不同，即使对于降解阿拉伯木聚糖寡糖的阿拉伯呋喃糖苷酶，还可以进一步依据它们是否仅从单取代的木糖残基(Ara-m)或仅从双取代的木糖残基(Ara-d)中释放α-L-阿拉伯糖来区分它们。例如，Ara-m是最常见的阿拉伯呋喃糖苷酶，它们只降解单取代的阿拉伯呋喃糖苷键，在所有GH家族中均能找到；从双取代的木糖主链切割α-(1→3)-连接的阿拉伯呋喃糖的酶则可被命名为Ara-d3，表明该酶可对于双取代底物切割的特异性。同Ara-m阿拉伯呋喃糖苷酶相比，Ara-d型阿拉伯呋喃糖苷酶发现的非常少。玉米糠是一种异质性木聚糖，并含有丰富的2,3-双取代阿拉伯糖侧链，而其有效的阿拉伯呋喃糖苷酶却较少发现。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种阿拉伯呋喃糖苷酶BoAra43A。本专利技术的再一目的在于提供上述阿拉伯呋喃糖苷酶BoAra43A的编码基因。本专利技术的再一目的在于提供含有上述编码基因的重组表达载体。本专利技术的再一目的在于提供含有上述编码基因的重组菌株。本专利技术的再一目的在于提供上述阿拉伯呋喃糖苷酶BoAra43A的制备方法。本专利技术的再一目的在于提供上述阿拉伯呋喃糖苷酶BoAra43A的应用。本专利技术的野生型的阿拉伯呋喃糖苷酶BoAra43A，其氨基酸序列分别如SEQIDNO.1所示：MRVSTVSSLSLLLAGLSVAGPVSDKRALSSRATTFNNPVIYQDYPDLDVFRIGDVFYYSSSTFAFSPGAPVLKSYDLVNWTPVTHSVPRLNFGSPYDLPNPTTRSYVKGIWASSLRYRKSSDKFIWMGCVQSTGQTYIWTAPGQNAAANNGEVSSWNWTAAGSINKCYYDNGIFIDDDDTMYVVHGNPAVRVAQLNKDGTAEVKNQEVYRDPNGLTLEGSRMYKINGTYYIFSTKPADDEWVLKSKSPWGPFEARILVDSISGPLSNAGHAHQGGVVDTKDGKWYYVAFLDSYPAGRIPVVAPLTFDNNGWPSVVKVNNAWGASYPTPVTTSKTVPALTGIDKFTGTSLSAEWEWNHNPDTSKFSLLGGAGGLKLSTATVTNDLYGARNTLTHRIIGPKSSGTFRLDISQMASGDRAGAVLFRDTAAYIGIHKSGSTASLVMVNGLELNADRTTKSTGTVVATGPAIPAGSTDLYLRIQADITPAFGTNTLRQATFWYSTDGTSYKQLGPSFGLANTWQFFTGFRYGVFNFATSAVGGSVTVKSFEMQKI*其中，该酶基因编码550个氨基酸，N端19个氨基酸为其信号肽序列，信号肽的序列如SEQIDNO.2所示：MRVSTVSSLSLLLAGLSVA因此，成熟的阿拉伯呋喃糖苷酶BoAra43A的理论分子量为57.8kDa，其氨基酸序列如SEQIDNO.3所示：GPVSDKRALSSRATTFNNPVIYQDYPDLDVFRIGDVFYYSSSTFAFSPGAPVLKSYDLVNWTPVTHSVPRLNFGSPYDLPNPTTRSYVKGIWASSLRYRKSSDKFIWMGCVQSTGQTYIWTAPGQNAAANNGEVSSWNWTAAGSINKCYYDNGIFIDDDDTMYVVHGNPAVRVAQLNKDGTAEVKNQEVYRDPNGLTLEGSRMYKINGTYYIFSTKPADDEWVLKSKSPWGPFEARILVDSISGPLSNAGHAHQGGVVDTKDGKWYYVAFLDSYPAGRIPVVAPLTFDNNGWPSVVKVNNAWGASYPTPVTTSKTVPALTGIDKFTGTSLSAEWEWNHNPDTSKFSLLGGAGGLKLSTATVTNDLYGARNTLTHRIIGPKSSGTFRLDISQMASGDRAGAVLFRDTAAYIGIHKSGSTASLVMVNGLELNADRTTKSTGTVVATGPAIPAGSTDLYLRIQADITPAFGTNTLRQATFWYSTDGTSYKQLGPSFGLANTWQFFTGFRYGVFNFATSAVGGSVTVKSFEMQKI*本专利技术还提供了编码上述阿拉伯呋喃糖苷酶BoAra43A的基因序列，其基因组序列如SEQIDNO本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.阿拉伯呋喃糖苷酶BoAra43A，其特征在于，其氨基酸序列如SEQ ID No.1或SEQ IDNo.3所示。/n

【技术特征摘要】
1.阿拉伯呋喃糖苷酶BoAra43A，其特征在于，其氨基酸序列如SEQIDNo.1或SEQIDNo.3所示。


2.阿拉伯呋喃糖苷酶BoAra43A基因，其特征在于，其编码权利要求1所述的阿拉伯呋喃糖苷酶BoAra43A。


3.根据权利要求2所述的阿拉伯呋喃糖苷酶BoAra43A基因，其特征在于，其核苷酸序列如SEQIDNo.4或SEQIDNo.6所示。


4.包含权利要求2所述的阿拉伯呋喃糖苷酶BoAra43A基因的重组表达载体。


5.包含权利要求2所述的阿拉伯呋喃糖苷酶BoAr...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚斌，苏小运，邢亚欣，罗会颖，黄火清，王苑，柏映国，涂涛，王亚茹，张杰，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