具有高酶活性与高热稳定性的葡聚糖单加氧酶及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了具有高酶活性与高热稳定性的葡聚糖单加氧酶及其制备方法与应用，属于生物工程领域，本发明专利技术对葡聚糖单加氧酶BaLPMO10A的氨基酸序列进行定点突变，改变其氨基酸序列，显著提高葡聚糖单加氧酶的酶活性以及热稳定性。经验证，改造后的葡聚糖单加氧酶与野生型酶相比，单突变体对2,

【技术实现步骤摘要】
具有高酶活性与高热稳定性的葡聚糖单加氧酶及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于生物工程领域，具体涉及具有高酶活性与高热稳定性的葡聚糖单加氧酶及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]纤维素是地球上最丰富的自然资源，在生物炼制中起着举足轻重的作用，其在生物利用之前，需要通过纤维素酶系将其分解成易于降解的寡糖或单糖。然而，由于其顽固的结晶结构使其难以被高效水解。因此，提高酶的催化效率和降低水解酶的成本是酶工业应用的主要挑战。
[0003]葡聚糖单加氧酶(LPMOs)通过氧化断裂糖苷键的方式作用于纤维素表面顽固的结晶区，与传统的纤维素酶同时降解底物时，能够显著促进纤维素酶对底物的催化效率，是一类非常具有应用前景的生物质降解辅助酶。正因如此，LPMOs的发现对于纤维素的生物质降解具有重要意义。但大部分葡聚糖单加氧酶在高温长时间保温后极易失活，影响其实际应用效果。为了提高酶的热稳定性，科研工作者提出了许多非常重要的策略，如随机突变、直接进化筛选、构建嵌合体、化学修饰等方法，但其普遍存在构建繁琐、成功率低、工作量大、成本高、周期长等问题。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.具有高酶活性与高热稳定性的葡聚糖单加氧酶，其特征在于，所述葡聚糖单加氧酶是通过对BaLPMO10A酶的氨基酸序列中的第3、4、5、36、40、55或124位中的一个或两个进行氨基酸替换获得；一个氨基酸替换为N36E、R55Q、V40A、V40I、K5E、V40M、E124D、Y3F、I4V、V40L中的一种；两个氨基酸替换为V40I
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N36E、I4V
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N36E、E124D
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R55Q、Y3F
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R55Q、V40L
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R55Q、V40L
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N36E、E124D
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Y3F、V40L
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I4V、V40L
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Y3F、I4V
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E124D、V40L
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E124D中的一种。2.如权利要求1所述葡聚糖单加氧酶，其特征在于，葡聚糖单加氧酶的氨基酸序列为SEQ ID NO.1
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SEQ ID NO.21中的一种。3.一种葡聚糖单加氧酶类似物，其特征在于，其具有与权利要求1或2所述葡聚糖单加氧酶相同的生物活性，所述葡聚糖单加氧酶类似物是指在用所述葡聚糖单加氧酶和另一种化合物融合或者用所述葡聚糖单加氧酶的氨基酸序列融合另外的多肽或者蛋白质而形成具有生物活性的多肽序列或蛋白质。4.一种葡聚糖单加氧酶衍生物，其特征在于，其氨基酸序列具有与权利要求1或2所述葡聚糖单加氧酶氨基酸主序列≥70％的一致性，≥90％的相似性，该衍生物是指把所述氨基酸的序列中的氨基酸的一个或者几个氨基酸的某个基团用另外的基团取代后与所述葡聚糖单加氧酶具有同样生物活性的葡聚糖单加氧酶。5.一种葡聚糖单加氧酶变体，其特征在于，其氨基酸序列具有与权利要求1或2所述葡聚糖单加氧酶氨基酸主序列≥70％的一致性，≥90％的相似性，该变体是指一种具有一个或几个氨基酸或核苷酸改变的氨基酸序列或编码它的核苷酸序列，所述改变包括在氨基酸序列或核苷酸序列中，在序列中间的任一位置缺失、插入或替换氨基酸或核苷酸，或在序列两端添加氨基酸或核苷酸，所述葡聚糖单加氧酶变体具有与上述葡聚糖单加氧酶相同的生物活性。6.编码权利要求1或2所述葡聚糖单加...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚礼山，梅硕，
申请(专利权)人：中国科学院青岛生物能源与过程研究所，
类型：发明
国别省市：