一种耐碱木聚糖酶XYL11-1及其基因和应用制造技术

技术编号:6510922 阅读:227 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及基因工程领域,具体地,本发明专利技术涉及耐碱木聚糖酶XYL11-1及其基因和应用,其具有如SEQ?ID?NO.1或2所示的氨基酸序列,编码上述木聚糖酶的基因,其具有如SEQ?ID?NO.1或2所示的核苷酸序列,以及包含该基因的重组载体、重组菌株和重组酶的应用。本发明专利技术的木聚糖酶的具有以下性质:最适pH为6.5,在pH4.5-9.0之间有50%以上的酶活;具有良好的pH稳定性,在pH4.5-12.0之间稳定。最适温度50℃,良好的热稳定性;比活2618U/mg极好的蛋白酶抗性以及易于工业化发酵生产。做为一种新型的酶制剂,可广泛用于造纸、动物饲料、鱼类饲料、食品、医药、酿酒、能源工业等。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及基因工程领域,具体地,本专利技术涉及一种耐碱木聚糖酶XYLll-I及其基因和应用。
技术介绍
木聚糖是半纤维素的重要组分,它是自然界中含量仅次于纤维素的第二丰富的多聚糖,广泛存在于在农业副产物如玉米芯、麦麸、米糠、秸秆、甘蔗渣等中(Prade. Biotech, and Gentic Engi. Rev. . 13(12) :101 131,1995)。木聚糖酶(xylanase, EC 3.2.1.8)以内切方式作用于木聚糖主链,产生不同链长的寡糖及少量的木糖,是木聚糖降解酶系中最关键的酶。已经从不同来源的微生物中分离到大量的不同类型不同功能的木聚糖酶。并分离出多种木聚糖酶基因,已工业化生产多种木聚糖酶产品。木聚糖酶的工业化应用始于上世纪80年代,最初作为饲料酶制剂的一种应用于饲料行业,之后扩展到如食品(面包加工酿酒,果汁澄清)、纺织和造纸等行业。木聚糖酶的酶学性质决定了其在应用上的潜力及应用领域。例如在饲料工业用木聚糖酶应选择最适 PH值在偏酸性范围内的,而造纸工业中,需要碱性木聚糖酶。近年来,有些嗜碱细菌分泌的木聚糖酶符合造纸工业的高碱性、高温的特殊要求,所以制浆造纸工业应用碱性耐高温木聚糖酶最多的行业。人们对碱性木聚糖酶的研究较晚(Collins et al. FEMS Microbiol Rev, 29(1) 3-23,2005)。在 1973 年,Horikoshi 等(Horikoshi et al. Agric. Bio. Chem. . 3 :2097 2103,1973)首次报道了产自细菌的木聚糖酶,从碱性细菌Bacillus sp. No. C-59-2中纯化出最适pH为6. O 8. O的木聚糖酶。从这之后,从许多碱性微生物中都分离得到了碱性木聚糖酶,这其中包括许多从Bacillus sp.中分离得到的第10和第11家族的碱性木聚糖酶(Khasin et al. Appl. Environ. Microbiol. 59,1725-1730,1993 ;Takami et al. Nucleic Acids Res. 28,4317-4331,2000)。真菌所产生的木聚糖酶一般为酸性的,但在2002年, Taneja 等(Taneja K et al. Bioresour. Technol. 85 (1) :39 42,2002)筛选到一株嗜碱真菌Aspergillus nidulans KK299,它所产的木聚糖酶的最适pH为8. 0,在pH4. 0-9. 5之间稳定。这是唯一报道的在碱性条件下有高活性的真菌来源的木聚糖酶。然而,随着木聚糖酶应用工业的发展,需要在在强碱环境下具有稳定性的木聚糖酶。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供来源于真菌的耐碱木聚糖酶XYLl 1-1。本专利技术的再一目的是提供上述木聚糖酶的基因xylll-1。本专利技术的再一目的是提供包含上述木聚糖酶基因xylll-Ι的重组载体。本专利技术的再一目的是提供包含上述木聚糖酶基因xylll-Ι的重组菌株。本专利技术的再一目的是提供一种制备耐碱木聚糖酶XYLll-I的方法。本专利技术的再一目的是提供上述耐碱木聚糖酶XYLll-I的应用。本专利技术首先所要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一种性质优良的、 适合于在造纸、饲料、食品、酿酒以及能源工业中应用新的耐碱木聚糖酶。本专利技术人从天然真菌Pseudallescheria sp.中克隆得到木聚糖酶XYL11-1,其适合于在造纸、饲料、食品、 酿酒以及能源工业中使用。从耐碱真菌中获得的一种耐碱木聚糖酶XYLl 1-1,其氨基酸序列如SEQ ID NO. 1所示 IM FYSTLATVA LAITGAIASP AASPFDLMRR QGITPNSVGT HDGYYYSffffS 51 DGASPVTYTN LAGGSYSVQff QSGGNLVGGK GffKPGSAKNI TYSGTffTPVN 101 NGNSYLTVYG WTRNPLVEYY IIENFGEYNP GSSATPKGTV QTSEGTYNLF 151 QSTRVQQPSI EGTSTFNQYff AIRTEKRTGG TVDTGIFFDA WEKAGMPLGT 201 HDYMVVATEA YRSAGSSHIT VESPP* 其中,该酶基因编码225个氨基酸和一个终止密码子,N端18个氨基酸为其预测的信号肽序列 “MFYSTLATVA LAITGAIA”。因此,成熟的耐碱木聚糖酶XYLll-I的理论分子量为22. 7kDa,其氨基酸序列如 SEQ ID NO. 2 所示 1SPAASPFDLM RRQGITPNSV GTHDGYYYSff WSDGASPVTY TNLAGGSYSV 5IQffQSGGNLVG GKGffKPGSAK NITYSGTffTP VNNGNSYLTV YGffTRNPLVE 10IYYIIENFGEY NPGSSATPKG TVQTSEGTYN LFQSTRVQQP SIEGTSTFNQ 151YWAIRTEKRT GGTVDTGIFF DAffEKAGMPL GTHDYMVVAT EAYRSAGSSH 201ITVESPP* 该木聚糖酶XYLll-I在酸性、中性和碱性的范围内均具有高活性、抗蛋白酶降解等特性,其最适PH值为6. 5,在pH 4. 5-9. 0之间有50 %以上的酶活;具有良好的pH稳定性,在pH 4. 5-12. 0之间稳定。最适温度50良好的热稳定性;比活2618U/mg ;极好的蛋白酶抗性以及易于工业化发酵生产。这种性质的木聚糖酶还未曾有过报道。本专利技术还提供了编码上述耐碱木聚糖酶XYLll-I的基因xylll-1。该酶的全基因序列如SEQ ID NO. 3所示 1 ATGTTCTACT CTACTCTCGC CACGGTCGCC TTGGCCATCA CCGGCGCCATTGCCTCGCCG 61 GCCGCCTCGC CCTTCGATCT CATGAGGAGG CAAGGCATCA CTCCCAACTCGGTCGGCACC 121CACGATGGTTACTACTACTCTTGGTGGTCCGACGGCGCTTCCCCCGTTACCTATACCAAC 181CTTGCGGGCGGCTCTTACAGCGTCCAGTGGCAGTCTGGTGGCAACTTGGTCGGTGGAAAG 241GGTTGGAAGCCCGGGTCGGCTAAGAACATTACCTACTCGGGAACCTGGACTCCGGTCAAC 301AACGGCAACTCTGTAAGTTCCTCTAGATGGTTGGGAAAGTAGAAGAAGAGAAAGAAGGAG 361ATGGAGTGTTTTGTAAGGGGAATGTGATTTGTTACAGCACGAATGCTGACCCTATCCCCC 421CCTCCCCCAAACACCTCACTGTCTACGGCTGGACCCGTAATCCCTTGGTCGAGTACTACA 481TCATCGAAAACTTCGGCGAGTACAACCCCGGAAGCTCCGCCACGCCCAAGGGCA本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种耐碱木聚糖酶XYL11-1,其特征在于,其氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。

【技术特征摘要】
1.一种耐碱木聚糖酶XYL11-1,其特征在于,其氨基酸序列如SEQ ID NO. 1所示。2.一种耐碱木聚糖酶XYL11-1,其特征在于,其氨基酸序列如SEQ ID NO. 2所示。3.—种耐碱木聚糖酶基因xylll-Ι,其特征在于,编码权利要求1或2所述的木聚糖酶 XYLl1-1。4.如权利要求3所述的木聚糖酶基因xylll-Ι,其特征在于,其碱基序列如SEQIDNO. 3 所示。5.如权利要求3所述的木聚糖酶基因xylll-Ι,其特征在于,其碱基序列如SEQIDNO. 4 所示。6.包...

【专利技术属性】
技术研发人员:詹志春张菁
申请(专利权)人:武汉新华扬生物股份有限公司
类型:发明
国别省市:83

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