一种葡萄糖淀粉酶及其编码基因与应用制造技术

技术编号:4901475 阅读:203 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种葡萄糖淀粉酶及其编码基因。该蛋白,是如下(a)或(b)的蛋白质:(a)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质;(b)将序列表中序列2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/或添加且具有葡萄糖淀粉酶功能的由(a)衍生的蛋白质。本发明专利技术通过基因工程技术,从腾冲嗜热厌氧菌(菌种保藏号AS 1.2430T=JCM 11007T)中扩增得到葡萄糖淀粉酶编码基因,并将其转入大肠杆菌BL21(DE3)中,实验结果表明,本发明专利技术的葡萄糖淀粉酶具有较高的最适反应温度,比黑曲霉来源的葡萄糖淀粉酶的最适反应温度高10℃,且热稳定性好,具有较好的工业应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种葡萄糖淀粉酶及其编码基因与应用
技术介绍
葡萄糖淀粉酶(1,4_α-D-glucan glucohydrolases, EC 3. 2. 1. 3),又称淀粉葡萄 糖苷酶(glucoamylase)或Y -淀粉酶(Y-amylase),简称糖化酶。葡萄糖淀粉酶可以从寡 糖或多糖碳链的非还原端逐个水解α-1,4_糖苷键,生成β-D-葡萄糖。葡萄糖淀粉酶处 于淀粉降解的最后一步,在食品加工、生物乙醇生产和制酒业中具有重要的应用价值。工业上从淀粉制备葡萄糖分为液化和糖化两个连续的步骤,其中用到两种主要的 酶细菌来源的嗜热α淀粉酶和黑曲霉(Aspergillus niger)来源的葡萄糖淀粉酶(AMG)。 在第一步液化的过程中,淀粉在PH6和100°C左右的条件下被嗜热α淀粉酶液化成麦芽糊 精;随后的糖化步骤中,麦芽糊精被真菌来源的葡萄糖淀粉酶在ΡΗ4. 5和60°C下的条件下 进一步糖化生成葡萄糖。虽然黑曲霉来源的葡萄糖淀粉酶(AMG)的酶活力较高,但是其最 适反应温度远远低于细菌来源的嗜热α淀粉酶,因而导致在实际生产中降温步骤的成本 较高;另外黑曲霉来源的葡萄糖淀粉酶(AMG)的热稳定性不够好,高温下很快失活,使AMG 的催化效率降低,这些都导致了生产成本的增加。因此,迫切需要寻找一种在酸性PH和 80-90°C的高温条件下具有高活力的葡萄糖淀粉酶。近年来,来源于嗜热微生物的酶引起了人们极大的兴趣。这些酶能在高温条件下 发挥最大的活力,比中温酶更能适应工业生产的需要。因此,向嗜热微生物索取耐高温酶资 源,已成为工业生产中解决高温催化的重要手段。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种葡萄糖淀粉酶及其编码基因。本专利技术所提供的葡萄糖淀粉酶,来源于腾冲嗜热厌氧菌(菌种保藏号AS 1. 2430τ =JCM 11007τ),是如下(a)或(b)的蛋白质(a)由序列表中序列2所示的氨基酸残基序列组成的蛋白质;(b)将序列表中序列2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/或添加且具有葡萄糖淀粉酶功能的由(a)衍生的蛋白质。为了便于葡萄糖淀粉酶的纯化,可在由序列表中序列2的氨基酸残基序列组成的 蛋白质的氨基末端或羧基末端连接上如表1所示的标签。表1标签的序列权利要求一种蛋白,是如下(a)或(b)的蛋白质(a)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质;(b)将序列表中序列2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/或添加且具有葡萄糖淀粉酶功能的由(a)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,其特征在于所述编码基因为如下1)-4)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1-2046位脱氧核糖核苷酸;2)其核苷酸序列是序列表中的序列1;3)在严格条件下可与序列表中序列1限定的DNA序列杂交且编码权利要求1所述蛋白 的DNA分子;4)与1)或2)的基因具有90%以上的同源性且编码权利要求1所述蛋白的DNA分子。4.含有权利要求2或3所述基因的重组载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌。5.根据权利要求4所述的重组载体,其特征在于所述重组载体为在pET载体的多克 隆位点间插入权利要求2或3所述基因得到的重组载体;所述pET载体优选为载体pET42b 或载体pET28a。6.根据权利要求4所述的重组菌,其特征在于所述重组菌是将权利要求5所述 的重组载体导入到大肠杆菌 BL21 (DE3)、BL21-Gold(DE3)、BL21_Gold (DE3) pLysS 或 BL21-CodonPlus (DE3) -RIPL 中得到的重组菌。7.扩增权利要求2或3所述基因的全长或其任一片段的引物对。8.一种制备葡萄糖淀粉酶的方法,是发酵培养权利要求6所述的重组菌,得到葡萄糖 淀粉酶。全文摘要本专利技术公开了一种葡萄糖淀粉酶及其编码基因。该蛋白,是如下(a)或(b)的蛋白质(a)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质;(b)将序列表中序列2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/或添加且具有葡萄糖淀粉酶功能的由(a)衍生的蛋白质。本专利技术通过基因工程技术,从腾冲嗜热厌氧菌(菌种保藏号AS 1.2430T=JCM 11007T)中扩增得到葡萄糖淀粉酶编码基因,并将其转入大肠杆菌BL21(DE3)中,实验结果表明,本专利技术的葡萄糖淀粉酶具有较高的最适反应温度,比黑曲霉来源的葡萄糖淀粉酶的最适反应温度高10℃,且热稳定性好,具有较好的工业应用前景。文档编号C12N9/34GK101993863SQ200910091269公开日2011年3月30日 申请日期2009年8月14日 优先权日2009年8月14日专利技术者薛燕芬, 郑迎迎, 马延和 申请人:中国科学院微生物研究所本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种蛋白,是如下(a)或(b)的蛋白质:(a)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质;(b)将序列表中序列2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/或添加且具有葡萄糖淀粉酶功能的由(a)衍生的蛋白质。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:马延和郑迎迎薛燕芬
申请(专利权)人:中国科学院微生物研究所
类型:发明
国别省市:11[中国|北京]

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