一种高热稳定性高葡萄糖耐受性的β-葡萄糖苷酶突变体及其应用制造技术

本发明专利技术属于酶工程技术领域，具体涉及一种高热稳定性高葡萄糖耐受性的β‑葡萄糖苷酶突变体及其应用。本发明专利技术采用计算机模拟联合回复突变的方法，通过利用一次突变、二次突变、表达、纯化等技术手段，以近暗散白蚁的肠道中的β‑葡萄糖苷酶Bgl8为基础，获得高热稳定性、高葡萄糖耐受性β‑葡萄糖苷酶突变体，该突变体包括476个氨基酸，具有优异的热稳定性以及葡萄糖耐受性，半衰期从49 h增加到了110 h，提升了2.24倍，催化活性从1.001（kcat/Km）增加到了2.914（kcat/Km），提高了2.91倍；本发明专利技术最终得到的二次突变体葡萄糖耐受性稍有下降，其IC50为1.35 mol/L，但仍满足在实际生产条件下的标准。证明了本发明专利技术采用的计算机辅助协同定点突变的方法具有良好的实验可行性和应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于酶工程，具体涉及一种高热稳定性高葡萄糖耐受性的β-葡萄糖苷酶突变体及其应用。

技术介绍

1、秸秆类农业废弃物的主要成分为木质纤维素。木质纤维素，作为自然界最为丰富的天然高分子化合物，主要由纤维素、半纤维素和木质素3种成分相互交织而成。纤维素是由d－吡喃葡萄糖单元通过β-1,4糖苷键连接形成葡萄糖高分子聚合物，约占木质纤维素总量的30％-50％。纤维素降解生成的葡萄糖，可由微生物发酵或者体外多酶合成体系转化生成乙醇、丁醇、航空煤油等燃料，以及肌醇、直链淀粉、聚羟基脂肪酸酯(pha)等高附加值产品。因此，秸秆类农业废弃物的高效转化与利用依赖于纤维素的高效降解。

2、纤维素酶介导的纤维素降解具有环保、温和条件、副产物少等优点，是纤维素降解的主要方式。纤维素水解酶系包括内切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶(β-d-glucosidase，ec 3.2.1.21)等，能将纤维素水解为葡萄糖。纤维素水解酶系的作用机理为内切葡聚糖酶和外切葡聚糖酶首先将纤维素水解为纤维二糖，然后β-葡萄糖苷酶将纤维二糖水解为葡萄糖。然而，β-葡萄糖苷酶活性本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高热稳定性高葡萄糖耐受性的β-葡萄糖苷酶突变体，其特征在于，所述突变体包括以β-葡萄糖苷酶为基础，采用突变位点预测进行定点突变得到的一次突变体，和/或在一次突变体基础上构建回复突变体库，进行二次突变得到的二次突变体。

2.根据权利要求1所述的β-葡萄糖苷酶突变体，其特征在于，所述一次突变体为在β-葡萄糖苷酶Bgl8基础上进行75个位点突变的突变体，并将其命名为Bgl8 Mut 75。

3.根据权利要求1所述的β-葡萄糖苷酶突变体，其特征在于，所述二次突变体为以β-葡萄糖苷酶上进行75个位点突变的一次突变体为基础，进行组合回复突变，改变两个或两个以上氨基酸残...

【技术特征摘要】

1.一种高热稳定性高葡萄糖耐受性的β-葡萄糖苷酶突变体，其特征在于，所述突变体包括以β-葡萄糖苷酶为基础，采用突变位点预测进行定点突变得到的一次突变体，和/或在一次突变体基础上构建回复突变体库，进行二次突变得到的二次突变体。

2.根据权利要求1所述的β-葡萄糖苷酶突变体，其特征在于，所述一次突变体为在β-葡萄糖苷酶bgl8基础上进行75个位点突变的突变体，并将其命名为bgl8 mut 75。

3.根据权利要求1所述的β-葡萄糖苷酶突变体，其特征在于，所述二次突变体为以β-葡萄糖苷酶上进行75个位点突变的一次突变体为基础，进行组合回复突变，改变两个或两个以上氨基酸残基得到的蛋白质，所述组合回复突变的位点为r45i+g224s、r45i+g224s+g383e、r45i+g224s+g383e+m232i，或者r45i+g224s+g383e+m232i+f153y。

4.根据权利要求3所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛国涛，宋安东，宋明，王凯，林俊含，张宏森，谢慧，
申请(专利权)人：河南农业大学，
类型：发明
国别省市：