本发明专利技术公开了一种新颖的糖苷水解酶家族44的纤维素酶及其编码基因和应用。本发明专利技术得到了一种新颖的糖苷水解酶家族44的纤维素酶MgCel44（其氨基酸序列如SEQ?ID?NO.2所示）及其编码基因mgcel44（其核苷酸序列如SEQ?ID?NO.1所示），该新颖的糖苷水解酶家族44的纤维素酶MgCel44能够水解纤维素，因此本发明专利技术的新颖的糖苷水解酶家族44的纤维素酶MgCel44可以在纤维素的水解中具有广泛的用途。
【技术实现步骤摘要】
:本专利技术属于生物化学与分子生物学领域，具体涉及一种新颖的糖苷水解酶家族44的纤维素酶及其编码基因和应用。
技术介绍
:纤维素是世界上最多的可再生生物质资源。每年由植物体光合作用生成的生物质高达1500亿吨，但是由于纤维素的结构复杂，目前这一巨大资源的绝大部分还不能被人类所综合利用。纤维素是以葡萄糖为单元通过3-1，4-糖苷键连接而成的大分子。纤维素酶能将纤维素降解并最终转化成葡萄糖的一类酶的总称，包括内切纤维素B|(endo-l, 4- ^ -D-glucanase, EC3.2.1.4，简称EG)；外切纤维素酶(exo-1, 4_ P -D-glucanase, EC3.2.1.91,简称 CBH) -葡糖苷酶(P -D-glucosidase,EC3.2.1.21，简称86)。内切葡聚糖酶是纤维素酶系中最重要的酶，其作用于纤维素分子内的无定形区，随机水解￠-1,4-糖苷键，产生大量的短链的小分子纤维素物质，即纤维素末端，可为外切葡聚糖酶提供大量的反应末端，同时它也能水解小分子的纤维素寡糖；外切纤维素酶作用于纤维素分子的末端，以两个葡萄糖残基为单位依次从纤维素分子的末端切下，生成纤维二糖；3 -葡糖苷酶作用于纤维二糖，将其水解成葡萄糖，葡萄糖进行发酵很容易就可以转化成各种有用的化工产品。纤维素的转化利用对解决世界能源危机、粮食问题、环境污染等有着重要的意义。获取纤维素酶的传统方法是从纯培养微生物出发，筛选高产纤维素酶菌株，通过发酵进行产酶，这在工业中获得了重要的应用，但是严峻的能源危机使得对新型工业用酶的需求日益旺盛。自然环境中99%的 微生物在目前的实验条件下不易获得纯培养，未培养微生物也是地球上最大的尚未开发的生物资源。近年来出现的宏基因组学不依赖于微生物培养，以特定环境中微生物总DNA为对象，增加了获得新的生物活性物质的机会，是一条找寻新基因及新酶的新途径。红树林处于周期性遭受海水浸淹的环境，兼有陆地和海洋的性质但又与二者不同，具有沼泽化和盐溃化等特征，其植物凋落物非常丰富，纤维素、木质素等有机质含量高，造就丰富又不失特色的微生物资源，通过构建宏基因文库，可以从中筛选到新颖的性质优良的纤维素酶基因
技术实现思路
:本专利技术的目的是提供一种新颖的糖苷水解酶家族44的纤维素酶及其编码基因和应用。本专利技术通过构建红树林宏基因组文库，利用纤维素酶活性平板筛选方法，获得了新的纤维素酶MgCel44及其编码基因mgcel44，该编码基因mgcel44可在宿主细胞中大量表达以生产纤维素酶MgCel44，用于纤维素的降解，从而实现了本专利技术的目的。本专利技术的新颖的糖苷水解酶家族44的纤维素酶的编码基因mgCel44，其特征在于，其核苷酸序列如SEQ ID N0.1所示，其由1947个碱基组成。本专利技术的新颖的糖苷水解酶家族44的纤维素酶MgCel44，其特征在于，其氨基酸序列如SEQ ID N0.2所示，其由648个氨基酸组成，自N端的第33-87位氨基酸为多配体聚糖区域，自N端的第147-399位氨基酸为家族44糖基水解酶功能域。纤维素酶MgCel44与其它内切葡聚糖酶具有一定的相似性，与Micromonospora lupini str.Lupac08的胞外纤维素酶、Streptomyces bingchenggensis BCff-1 的内切葡聚糖酶、Amycolatopsismediterranei U32的内切葡聚糖酶有最高一致性，一致性为48%，所以纤维素酶MgCel44是一种新颖的糖苷水解酶家族44的纤维素酶。本专利技术还提供了一种表达载体，其特征在于，含有上述新颖的糖苷水解酶家族44的纤维素酶的编码基因mgcel44。本专利技术还提供了一种宿主细胞，其特征在于，含有上述表达载体的原核细胞或真核细胞。所述的原核细胞可以为各种细菌，如大肠杆菌BL21 (DE3)。本专利技术还提供·了上述新颖的糖苷水解酶家族44的纤维素酶MgCel44在纤维素降解中的应用。本专利技术得到了一种新颖的糖苷水解酶家族44的纤维素酶MgCel44及其编码基因mgCel44，该新颖的糖苷水解酶家族44的纤维素酶MgCel44能够水解纤维素，因此本专利技术的新颖的糖苷水解酶家族44的纤维素酶MgCel44可以在纤维素的水解中具有广泛的用途。附图说明:图1为从红树林土壤中提取的总DNA，I =AMix (片段从大到小依次为48.5kb, 38.4kb, 33.5kb, 29.9kb, 24.5kb, 24.0kb, 19.4kb, 17.lkb, 15.0kb, 12.2kb, 10.lkb, 8.6kb, 8.3kb) ；2:入-Hind III digest (片段从大到小依次为23.lkb, 9.4kb, 6.6kb) ；3:红树林土壤总DNA。图2为用限制性内切酶BamH I对红树林土壤微生物宏基因文库克隆进行酶切分析以判断文库质量，Ml:入Mix (片段从大到小依次为48.5kb, 38.4kb, 33.5kb, 29.9kb, 24.5kb, 24.0kb, 19.4kb, 17.lkb, 15.0kb, 12.2kb, 10.lkb, 8.6kb, 8.3kb) ；M2: A -Hind III digest(片段从大到小依次为23.lkb,9.4kb，6.6kb，4.4kb，2.3kb，2.0kb);其他泳道分别为文库克隆。图3为文库中纤维素酶活性阳性克隆的筛选。图4为能降解羧甲基纤维素的文库克隆质粒FosSCSIOI的BamH I酶切带型，I:入-Hind III digest (片段从大到小依次为 23.lkb, 9.4kb, 6.6kb, 4.4kb, 2.3kb, 2.0kb) ；2:DL2000 (片段从大到小依次为 2.0kb, 1.0kb，0.75kb，0.5kb，0.25kb，0.lkb)；3:FosSCS101/BamH I。图5为重组质粒pET_mgcel44转化大肠杆菌后的转化子能降解羧甲基纤维素(上)，而空载体转化大肠杆菌后的转化子不能降解羧甲基纤维素(下)。具体实施例方式以下通过具体实施例对本专利技术的技术方案作进一步详细描述，提供的实施例是为了更好地理解本专利技术，而不应该被解释为限制本专利技术。在本专利技术的实施例中所用到的材料包括:红树林土壤样品，EPI300-T1R菌株、Copycontrol PCC2Fos载体购自Epicentre公司，限制性内切酶、修饰酶等试剂购自Promega、Takala、Sigma。实施例1:红树林土壤微生物宏基因组文库的构建1、红树林土壤微生物总DNA的提取(I)称取5g红树林土壤样品，放置于50mL无菌离心管中；(2)加 A 13.5ml 红树林土壤 DNA 提取缓冲液:(IOOmmol Tris-HCl, IOOmmolEDTA,100mmo1 sodium phosphate ，1.5mol/L NaCl,1%CTAB ，2%PVPP ，其余为水，pH8.0)，漩涡震荡5-10min，使土壤颗粒充分分散于缓冲液中；(3)将震荡后的样品置于摇床中，常温下振摇45min，使得土壤匀质化，加入1.5mL20%SDS，轻柔颠倒混匀，65°C水浴3h，每隔30min轻柔颠倒混匀样品；(本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种纤维素酶MgCel44，其特征在于，其氨基酸序列如SEQ?ID?NO.2所示。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张偲，麦志茂，杨键，李洁，
申请(专利权)人：中国科学院南海海洋研究所，
类型：发明
国别省市：
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