一种新型果糖苷酶及其编码基因和应用制造技术

本发明专利技术公开了一种新型果糖苷酶、其编码基因、包含该基因的重组表达载体及其转化体和所述酶的应用。所述的果糖苷酶具有如序列表中SEQ.ID?NO:1所示的氨基酸序列。所述的编码基因具有如序列表中SEQ.ID?NO:2所示的核苷酸序列。本发明专利技术还提供包含所述编码基因核酸序列的重组表达载体和重组表达转化体。该果糖苷酶来源于植物乳杆菌，与其他来源的果糖苷酶相比，该酶不仅具有分解低聚果糖并从中游离果糖基的酶活性，同时其还具有菊粉酶活性及果聚糖酶活性；于其他乳酸菌中异源表达该酶可以使得不具有利用低聚果糖的乳酸菌获得利用低聚果糖的能力。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种新型果糖苷酶、其编码基因、包含该基因的重组表达载体及其转化体和所述酶的应用。所述的果糖苷酶具有如序列表中SEQ.ID?NO:1所示的氨基酸序列。所述的编码基因具有如序列表中SEQ.ID?NO:2所示的核苷酸序列。本专利技术还提供包含所述编码基因核酸序列的重组表达载体和重组表达转化体。该果糖苷酶来源于植物乳杆菌，与其他来源的果糖苷酶相比，该酶不仅具有分解低聚果糖并从中游离果糖基的酶活性，同时其还具有菊粉酶活性及果聚糖酶活性；于其他乳酸菌中异源表达该酶可以使得不具有利用低聚果糖的乳酸菌获得利用低聚果糖的能力。【专利说明】一种新型果糖苷酶及其编码基因和应用
本专利技术属于生物
，具体涉及一种新型果糖苷酶及其编码基因和应用。
技术介绍
低聚果糖(Fructooligosaccharides,FOS)又名鹿果低聚糖,是指I~9个果糖基以β -2，I键或β _2，6键连接在蔗糖的D-果糖基上而形成的混合物。作为一种被广泛认可的益生元物质，低聚果糖不能被人体直接消化吸收，当它到达人体胃肠道时，可有选择性地刺激肠道中的有益菌(如双歧杆菌和部分乳酸菌)增殖，同时代谢产生的短链脂肪酸，使肠道内的PH值降低，抑制外源性致病菌和肠道内固有真菌等的生长繁殖，起到调节肠道菌群的作用。微生物之所以具有利用低聚果糖的能力是因为它含有能分解低聚果糖糖苷键的酶，即β -呋喃果糖苷酶。β —呋喃果糖苷酶(β -fructofuranosidase, EC3.2.1.26)，又名转化酶，广泛地存在于生物界，属于糖苷酶32家族，具有催化β -呋喃果糖苷分子中非还原端的β_呋喃果糖苷键水解的功能，有的还具有转糖基作用，如用蔗糖作果糖基供体其能将果糖基转移鹿糖生产低聚果糖。乳杆菌双歧杆菌来源的β-呋喃果糖苷酶无转糖基作用，其主要功能是水解低聚果糖等碳源供菌体利用。研究发现，不同来源的β_呋喃果糖苷酶的性质不同，包括底物动力学、底物多样性、最适反应条件等，使得不同菌株利用低聚果糖的能力及特性不同。此外，许多具有益生功能的乳酸菌不具有利用低聚果糖的能力，如生产酸奶的常用菌株保加利亚乳杆菌就不能利用低聚果糖，这就限制了其在人体胃肠道中生长并保持活力。因此，基于实际应用的需求，有必要开发新型的果糖苷酶，如果同时还能实现其异源表达，使得不具有利用低聚果糖能力的益生菌具有利用低聚果糖的能力，则具有更大的实际应用价值。`
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有的果糖苷酶类型还不够丰富，还不能满足实际应用需求的现状，而提供一种新型果糖苷酶、其编码基因、包含该基因的重组表达载体及其转化体和所述酶的应用，该果糖苷酶来源于植物乳杆菌，与其他来源的果糖苷酶相比，该酶不仅具有分解低聚果糖并从中游离果糖基的酶活性，同时其还具有菊粉酶活性及果聚糖酶活性；于其他乳酸菌中异源表达该酶可以使得不具有利用低聚果糖的乳酸菌获得利用低聚果糖的能力。本专利技术提供的技术方案之一是:一种分离的蛋白质，其(I)氨基酸序列如序列表中SEQ.1D NO:1所示；或(2)为由氨基酸序列如序列表中SEQ.1D NO:1所示的蛋白质与蛋白纯化标签组成的融合蛋白。本专利技术中，所述的蛋白质为一种新型的β_呋喃果糖苷酶，在本专利技术之前未见报道过，其具有高效的果糖苷酶活性，同时还兼有菊粉酶活性及果聚糖酶活性。本专利技术所述的蛋白质来源于植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum) ST-1II,其可以通过本领域常规的方法获得，如将编码所述蛋白质的基因导入合适的宿主细胞得到能够正常表达所述蛋白质的转化体，然后培养所述的转化体，从培养物中分离所述蛋白质即可。所述的蛋白质还可以通过人工全序列合成而得。如本领域技术人员所知:所述蛋白质的氨基酸序列可以适当引入替换、缺失、改变、插入或增加一个或多个氨基酸而得所述蛋白质的同系物，只要该蛋白质的同系物依然能够保持所述蛋白质的功能即可，即在保持所述蛋白质的果糖苷酶催化活性、菊粉酶活性及果聚糖酶活性的前提下，可以进行适当程度的氨基酸序列改变。本专利技术中，所述的蛋白纯化标签为本领域常规所述，较佳地为His纯化标签，即本专利技术所述的融合蛋白较佳地为由氨基酸序列如序列表中SEQ.1D NO:1所示的蛋白质与His纯化标签组成的融合蛋白。本专利技术提供的技术方案之二是:一种分离的核酸，其编码氨基酸序列如序列表中SEQ.1D NO:1所示的蛋白质。其中所述核酸的制备方法为本领域常规的制备方法，所述制备方法较佳地包括:从自然界中提取天然存在的编码氨基酸序列如序列表中SEQ.1D NO:1所示的蛋白质的核酸分子，或者通过基因克隆技术获得编码氨基酸序列如序列表中SEQ.1D NO:1所示的蛋白质的核酸分子，或者通过人工全序列合成的方法得到编码氨基酸序列如序列表中SEQ.1DNO:1所示的蛋白质的核酸分子。本专利技术中，所述的核酸优选地具有如序列表中SEQ.1D N0:2所示的核苷酸序列，更优选地，所述核酸的核苷酸序列如序列表中SEQ.1D N0:2所示。如本领域技术人员 所知:编码氨基酸序列如序列表中SEQ.1D NO:1所示的蛋白质的核苷酸序列可以适当引入替换、缺失、改变、插入或增加一个或多个碱基的方式来提供一个多聚核苷酸的同系物，只要该同系物编码的蛋白质依然能够保持氨基酸序列组成如序列表中SEQ.1D NO:1所示的蛋白质的功能即可，即在保持氨基酸序列组成如序列表中SEQ.1DNO:1所示蛋白质的果糖苷酶催化活性、菊粉酶活性及果聚糖酶活性的前提下，可以进行适当程度的核苷酸序列改变。本专利技术提供的技术方案之三是:一种包含上述核酸的重组表达载体。其中所述重组表达载体可通过本领域常规方法获得，即:将上述核酸分子连接于各种表达载体上构建而成。所述的表达载体为本领域常规的各种载体。所述载体较佳地包括:各种质粒、粘粒、噬菌体或病毒载体等，优选质粒，本专利技术所述载体更优选为质粒pET-28a(+)，即本专利技术所述的重组表达载体更优选为将上述核酸连接于质粒pET-28a(+)上构建而成。本专利技术提供的技术方案之四是:一种包含上述重组表达载体的重组表达转化体。其中所述重组表达转化体的制备方法为本领域常规，如可以通过将上述重组表达载体转化至宿主微生物中制得。所述的宿主微生物为本领域常规的各种宿主微生物，只要能满足使上述重组表达载体稳定地自行复制，且使所携带的编码氨基酸序列组成如序列表中SEQ.1D NO:1所示蛋白质的基因可被有效表达即可。其中所述宿主微生物较佳地为:大肠杆菌(E.coli)，更佳地为大肠杆菌BL21(DE3)或大肠杆菌DH5 α。将前述重组表达载体转化至E.coli BL21(DE3)中，即可得本专利技术优选的基因工程菌株。其中所述转化方法为本领域常规的转化方法，较佳地为化学转化法，热激法或电转法。本专利技术提供的技术方案之五是:一种重组乳酸菌，其特征在于，其基因组中含有能表达氣基酸序列组成如序列表中SEQ.1D NO:1所不蛋白质的外源基因。本专利技术中，所述外源基因的核苷酸序列较佳地如序列表中SEQ.1D N0:2所示，其表达氨基酸序列组成如序列表中SEQ.1D NO:1所示的蛋白质。所述的重组乳酸菌为一种能够利用低聚果糖、获得水解低聚果糖的重组乳酸菌，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分离的蛋白质，其特征在于，其（1）氨基酸序列如序列表中SEQ.ID?NO:1所示；或（2）为由氨基酸序列如序列表中SEQ.ID?NO:1所示的蛋白质与蛋白纯化标签组成的融合蛋白。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈臣，周方方，任婧，刘景，张红发，顾瑾麟，王渊龙，董懿樱，
申请(专利权)人：光明乳业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：