本发明专利技术公开了一种β－半乳糖苷酶及其编码基因与应用。该蛋白是如下ａ）－ｃ）中任一所述的蛋白质：ａ）由序列表中序列２的自氨基末端第１－６５６位氨基酸序列组成的蛋白质；ｂ）由序列表中序列２所示的氨基酸序列组成的蛋白质；ｃ）将ａ）或ｂ）的氨基酸残基序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和／或缺失和／或添加且编码β－半乳糖苷酶的由ａ）或ｂ）衍生的蛋白质。实验结果表明，本发明专利技术的β－半乳糖苷酶的最适反应温度为８０℃，最适ｐＨ值为５．５；用本发明专利技术的β－半乳糖苷酶水解５％的乳糖得到的主要产物为半乳糖和葡萄糖，水解高浓度乳糖则可生成低聚半乳糖。本发明专利技术的β－半乳糖苷酶具有良好的耐热特性，可用于分解乳糖和生产功能性低聚半乳糖。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种耐高温β -半乳糖苷酶及其编码基因与应用。
技术介绍
β _半乳糖苷酶又称β -D-半乳糖苷半乳糖水解酶(β -D-galactoside galacto-hydrose, EC 3. 2. 1. 23)，商品名为乳糖酶。该酶能催化β -半乳糖苷化合物中的 β -半乳糖苷键发生水解，有些种类的β “半乳糖苷酶具有构型保持酶的作用机制，在水解 乳糖分子的同时，还具有转半乳糖基的作用，即以乳糖或其水解产物半乳糖和葡萄糖为糖 基受体，生成半乳糖苷键，被用于合成功能性低聚半乳糖。半乳糖苷酶可广泛应用于食 品、制药、免疫、疾病诊断及环境检测等方面。例如，在食品行业中，半乳糖苷酶可以用 于水解牛乳和其它乳制品中的乳糖；在乳味面包制作中，添加半乳糖苷酶，能增加面包 甜度，提高酵母产气量，使面包更加膨胀，而且水解乳中的半乳糖有利于褐变，可以改善面 包的色泽。另外，半乳糖苷酶可以牛乳或乳清中的乳糖为底物，水解并转糖苷得到低聚 半乳糖。在制药业中，半乳糖苷酶作为酶类药物，适用于婴儿的各种消化不良症。在环 境检测方面，大肠杆菌中的β“半乳糖苷酶活性检测可以用于快速分析浴场和渔场地区海 水水体受排泄物污染的程度。国内对β-半乳糖苷酶的研究起步较晚，是20世纪80年代以后才开始的。主要 工作集中在β “半乳糖苷酶产生菌的筛选、发酵工艺的研究、酶的提取纯化和酶学性质研 究等方面。近年来开始利用基因克隆等方法研究半乳糖苷酶的重组表达。例如，王元 火等将环状芽孢杆菌中的β _半乳糖苷酶基因在大肠杆菌中表达后，Km比原始酶小285倍， Vmax比原始酶大5.4倍(王元火，姚斌，袁铁铮，操时树，张伟，王亚茹，范云六.环状芽孢 杆菌乳糖酶基因在大肠杆菌中的表达及酶学性质分析.农业生物技术学报，2003，11(1) 83-88.)。刘爱兵等将乳酸克鲁维酵母中的半乳糖苷酶基因在毕赤酵母中表达，胞内 外均检测到酶活(刘爱兵，张伟，李名扬.乳酸克鲁维斯酵母乳糖酶基因的克隆及原核表 达.西南农业大学学报(自然科学版)，2004，26 (5) :636-639.)。张灏等将嗜热脂肪芽孢杆 菌中的耐热β “半乳糖苷酶基因克隆到枯草芽孢杆菌穿梭质粒ΡΜΑ5中，比酶活是原来的2 倍(张灏，夏雨，傅晓燕，陈卫，丁霄霖.耐热半乳糖苷酶基因bgaB在枯草芽孢杆菌中的 整合表达.无锡轻工业大学学报，2003，22 (6) :1-4.)。段文娟等以嗜热古细菌Pyrococcus furiosus的基因组DNA为模板，克隆获得乳糖酶基因celB，将celB基因插入到表达载体 pET-30a(+)中并转化大肠杆菌BL21，celB基因在大肠杆菌中获得高效表达；乳糖酶基因 celB表达的乳糖酶蛋白CELB的分子质量约为58kDa，CELB是耐高温酶(段文娟，杨娇艳， 李卓夫，张伟，张志芳.来源于嗜热古细菌Pyrococcus furiosus乳糖酶基因的原核表达 及酶学性质分析.中国农业科技导报，2008，10 (02) 76-81.)。龚月生等将来源于嗜热脂肪 芽孢杆菌的耐热β-半乳糖苷酶基因(bgaB)克隆到大肠杆菌pET表达系统(pET-28a(+)) 中，并在大肠杆菌BL21(DE3)中进行表达；该重组耐热半乳糖苷酶的最适反应温度为 650C (龚月生，刘锦妮，王晶，杨明明，袁新宇.耐热半乳糖苷酶基因在大肠杆菌中的表达及酶学性质研究.西北农林科技大学学报(自然科学版)，2008, 36 (10)，59-66.)。张敏等 研究了在大肠杆菌中克隆和表达海栖热袍菌(Thermotogamaritima)MSBS的一个β -半乳 糖苷酶基因(BgalB)(张敏，江正强，唐荦，丛倩千，李里特.海栖热袍菌耐高温半乳糖 苷酶基因的克隆和表达·微生物学通报，2008，35 (4)，507-511.)。专利号为ZL95107176. 9 的专利中公开了一种分离自Pyrococcusfuriosus的耐SDS的高热稳定性β -半乳糖苷酶 基因。专利号为200610001785. X的专利中公开了一种耐高温乳糖酶的制备方法，是将耐高 温乳糖酶基因构建到杆状病毒运载载体上，得到重组杆状病毒运载载体；通过体内或体外 重组，将耐高温乳糖酶基因整合到杆状病毒的基因组上，得到重组杆状病毒；用所得到的重 组杆状病毒感染昆虫宿主；培养被感染的昆虫宿主使其进行耐高温乳糖酶的表达。应用β-半乳糖苷酶的许多工业都是高温环境，所以，亟需一种耐高温的β-半乳 糖苷酶来满足工业生产的需要。来源于嗜热微生物的半乳糖苷酶由于热稳定性好、抗 有机溶剂，对于转糖苷反应的平衡是非常有利的，高温使酶的初始反应速率提高，底物的溶 解性增加，从而使水分活度降低，与加入的有机溶剂一起，提高转糖苷反应的效率。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种β -半乳糖苷酶及其编码基因。本专利技术所提供的β _半乳糖苷酶，名称为BgalC，来源于海栖热袍菌 (Thermotogamaritima)，是如下 a)或 b)的蛋白质a)由序列表中序列2的自氨基末端第1-656位氨基酸序列组成的蛋白质；b)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；c)将a)或b)的氨基酸残基序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和 /或添加且编码半乳糖苷酶的由a)或b)衍生的蛋白质。序列表中的序列2由662个氨基酸残基组成，其分子量约为77kDa。为了使a)中 的BgalC便于纯化，可在a)的氨基末端或羧基末端连接上如表1所示的标签。表1标签的序列本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种蛋白，是如下ａ）－ｃ）中任一所述的蛋白质：ａ）由序列表中序列２的自氨基末端第１－６５６位氨基酸序列组成的蛋白质；ｂ）由序列表中序列２所示的氨基酸序列组成的蛋白质；ｃ）将ａ）或ｂ）的氨基酸残基序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和／或缺失和／或添加且编码β－半乳糖苷酶的由ａ）或ｂ）衍生的蛋白质。
【技术特征摘要】
一种蛋白，是如下a) c)中任一所述的蛋白质a)由序列表中序列2的自氨基末端第1 656位氨基酸序列组成的蛋白质；b)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；c)将a)或b)的氨基酸残基序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且编码β 半乳糖苷酶的由a)或b)衍生的蛋白质。2.权利要求1所述蛋白的编码基因。3.根据权利要求2所述的编码基因，其特征在于所述蛋白的编码基因为如下1)_5) 中任一所述的基因1)其编码序列是序列表中序列1的自5'末端第3-1970位脱氧核糖核苷酸；2)其编码序列是序列表中序列1的自5'末端第3-1988位脱氧核糖核苷酸；3)...
【专利技术属性】
技术研发人员：江正强，张敏，波丽特，宋春雷，李里特，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。