热不稳定的β-木糖苷酶突变体E179GD182G及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种热不稳定的β

【技术实现步骤摘要】
热不稳定的
β
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木糖苷酶突变体E179GD182G及其应用


[0001]本专利技术涉及基因工程
，具体涉及一种热不稳定的β
‑
木糖苷酶突变体E179GD182G及其应用。

技术介绍

[0002]半纤维素是除了纤维素以外最丰富的多糖，也是自然界中的第二大可再生资源，主要成分之一是木聚糖。木聚糖是一种丰富的生物质资源，来源广泛，存在于玉米秸秆、小麦秸秆、甘蔗渣等农业废物中，是重要的可再生资源。木聚糖完全水解需要一系列酶协同作用，作为降解木聚糖的关键酶之一，β
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木糖苷酶能水解低聚木糖的非还原性末端并释放木糖(Naidu,DSetal.Carbohydrate Polymers,2018,179:28
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41)。木糖是生产木糖醇的原料，可以用作食品甜味剂，也可以通过微生物发酵可转化为乙醇。
[0003]酶具有高度的热稳定性，在高温要求下的工业环境有广泛应用，但是部分酶甚至在经过超高温处理后还残留活性，尤其对食品的风味、品质、保存产生重大影响。例如牛奶中的嗜冷菌在低温下分泌的酶具有高度耐热性，经过巴氏灭菌或UHT处理仍能保持一定活性，在贮藏期间会严重影响牛乳风味，破坏牛乳质地并缩短货架期(邓应旺等.食品工业,2021,42(06):373
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377)。
[0004]不耐热的酶在低温生物
有较高的应用价值，尤其是催化底物中含有热敏感的物质时。β
‑
木糖苷酶一般用作浸渍酶，主要用于萃取和澄清果汁，提高品质，但是果汁中的维生素B和C族属于热敏感物质，使用不耐热的β
‑
木糖苷酶，在低温下反应，不仅可以澄清果汁降低果汁粘稠度、浑浊度，还能保证营养(ChenQetal.TrendsinFoodScience&Technology,2022,125:126
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135)。当需要调控酶促反应效率时，不耐热的酶相比稳定性较好的酶具备更显著的优势，热不稳定的酶容易变性，变性后又使酶容易被降解，更有利于控制酶的催化反应，通过简单的提高酶促反应体系的温度使酶失活，操作简单且安全，同时加热能防止微生物污染。因此，获得热不稳定的β
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木糖苷酶更有利于酶在食品、酿酒、洗涤等行业中的应用，尤其适用于低温环境要求下的生物


技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种热不稳定的β
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木糖苷酶突变体E179GD182G及其应用，与重组野生β
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木糖苷酶JB13GH39P28相比，突变体E179GD182G热性质发生变化，其在60℃活性更低且失活更迅速，有利于酶的安全使用和应用于低温环境要求下的生物

[0006]为了达到上述目的，本专利技术提供了一种热不稳定的β
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木糖苷酶突变体E179GD182G，该突变体的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示，该突变体E179GD182G在60℃处理10min后失活。
[0007]本专利技术还提供了上述热不稳定的β
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木糖苷酶突变体E179GD182G的编码基因，该编码基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。
[0008]本专利技术还提供了一种包含上述编码基因的重组质粒。
[0009]优选地，上述重组质粒选自pET
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28a(+)。
[0010]本专利技术还提供了一种包含上述编码基因的重组菌。
[0011]优选地，上述重组菌选自大肠杆菌BL21(DE3)。
[0012]本专利技术提供的热不稳定的β
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木糖苷酶突变体E179GD182G可被用于食品、酿酒或洗涤等行业中，尤其在低温生物
中，当需要热稳定性较差，受热容易失活的情况时，该突变体E179GD182G具有更大的适用性。
[0013]本专利技术提供的的热不稳定的β
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木糖苷酶突变体E179GD182G，拓宽了β
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木糖苷酶在不同温度需求下的适用性，具有以下优点：
[0014]本专利技术提供的突变体E179GD182G与氨基酸序列如SEQ ID NO.7所示的重组野生β
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木糖苷酶JB13GH39P28相比，热性质发生了改变，其在60℃的活性变低且失活更迅速。重组野生酶JB13GH39P28的最适温度为50℃，在10℃、20℃、30℃、40℃和60℃时分别具有10.67％、23.94％、43.61％、69.58％和77.97％的酶活；突变体E179GD182G的最适温度也为50℃，在10℃、20℃、30℃、40℃和60℃时分别具有10.18％、22.98％、47.89％、67.64％和15.93％的酶活；50℃处理60min后，野生酶JB13GH39P28的酶活下降至83.17％，而突变体E179GD182G的酶活从下降至62.50％；野生酶JB13GH39P28在60℃的半衰期约为10min，而突变体E179GD182G在60℃下处理10min后失活活。本专利技术的热不稳定且受热容易失活的β
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木糖苷酶突变体E179GD182G可应用于食品、酿酒、洗涤等行业，尤其适用于低温环境要求下的生物

附图说明
[0015]图1为本专利技术中重组野生酶JB13GH39P28和突变体E179GD182G的SDS
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PAGE分析结果。
[0016]图2为本专利技术中重组野生酶JB13GH39P28和突变体E179GD182G在不同pH中的活性对比结果。
[0017]图3为本专利技术中组野生酶JB13GH39P28和突变体E179GD182G的热活性对比结果。
[0018]图4为本专利技术中重组野生酶JB13GH39P28和突变体E179GD182G在50℃的热稳定性对比结果。
[0019]图5为本专利技术中重组野生酶JB13GH39P28和突变体E179GD182G在60℃的热稳定性对比结果。
[0020]图6为本专利技术中重组野生酶JB13GH39P28和突变体E179GD182G在KCl中的活性对比结果。
[0021]图7为本专利技术中重组野生酶JB13GH39P28和突变体E179GD182G在KCl中的稳定性对比结果。
[0022]图8为本专利技术中重组野生酶JB13GH39P28和突变体E179GD182G在Na2SO4中的活性对比结果。
[0023]图9为本专利技术中重组野生酶JB13GH39P28和突变体E179GD182G在Na2SO4中的稳定性对比结果。
具体实施方式
[0024]下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0025]本专利技术中所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热不稳定的β
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木糖苷酶突变体E179GD182G，其特征在于，该突变体的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示，该突变体E179GD182G在60℃处理10min后失活。2.如权利要求1所述热不稳定的β
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木糖苷酶突变体E179GD182G的编码基因，其特征在于，所述编码基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。3.包含如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：周峻沛，张蕊，黄遵锡，曹丽娟，林明月，唐湘华，吴倩，
申请(专利权)人：云南师范大学，
类型：发明
国别省市：