本发明专利技术公开了一种来源于土壤宏基因组的非培养木聚糖酶X1-19的基因，包括其核酸和蛋白质/多肽序列。该编码木聚糖酶的基因全长1047bp，GC含量47.7％，编码348aa，蛋白质分子量为36.2KDa，该酶具有F/11糖苷水解酶的典型结构，无其他结合域。将X1-19的基因构建重组表达载体pPIC9K-X-19。DNS法测得该重组酶酶为79.0±2.2U/mL。该重组酶最适pH为4.8，最适反应温度为55℃，以燕麦木聚糖、水溶性玉米芯木聚糖、麸皮木聚糖为底物时，具有较强的亲和能力，相对酶活力分别为桦木木聚糖活力的386％、334％、321％。作为一种非培养的新基因序列的酸性木聚糖酶，该酶及其作用产物具备在造纸工业，纺织工业，食品加工，生物能源，饲料工业，化妆品，医药，保健品，酿酒，农作物生产，以及各类生物反应器中的应用价值。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种来源于土壤宏基因资源的非培养木聚糖酶基因克隆方法及其基因重组表达产物木聚糖酶X1-19的性质及应用。
技术介绍
木聚糖(xylan)是一种异质多糖(heteropolysaeeharides)，是β-D-吡喃型木糖单元(xylopyranoseunits)通过β-1，4-糖苷键连接形成。它广泛存在于自然界中是植物半纤维素的重要组成部分，占植物细胞干重的15～35％。它是一种重要的可再生资源，能否有效的利用木聚糖具有巨大工业价值。术聚糖酶能专一的降解木聚糖，且安全高效，利用木聚糖酶降解木聚糖是目前利用这一资源的有效手段，受到广泛的重视，成为近年科研工作者的研究热点。木聚糖酶在被广泛的应用到食品、饲料、纸浆助漂、医药、纺织、能源等行业中，并发挥重要作用。目前，木聚糖在食品中主要被应用于焙烤工业，酿酒工业，低聚木糖生产等领域。目前多数的木聚糖酶是来源于各类原始菌株的发酵产生，原始菌株产生的木聚糖酶由于优良菌株来源少及产量低导致其大规模工业化应用存在限制。因此基因工程手段来获得木聚糖酶的研究越来越多，木聚糖酶基因在大肠杆菌、芽孢杆菌、酿酒酵母、毕赤酵母]等宿主中均有获得表达，尤其是来自极端环境微生物的木聚糖酶来源，在常规条件下很难人工培养并使其产酶，但通过基因工程的手段我们可以获得目的基因并进行异源表达，在生产上具有很大价值，但是基因工程菌所表达的木聚糖酶较为单一，且与已知菌所产的木聚糖酶的同源性较高，很难获得与常规木聚糖酶性质相差较大、新颖性较好的木聚糖酶。而利用宏基因组学的方法可以获得某一环境中所有微生物的基因组DNA、然后构建基因组文库并对文库进行筛选，大大提高了寻找和发现新的木聚糖酶基因的概率。
技术实现思路
本专利技术获得的来源于土壤宏基因资源的非培养木聚糖酶基因多核苷序列如SEQ-1所示：ATGTTCAATCTTAAGAGAGTGGCGGCGCTCCTGCGCGTCGCAGGCCTGGGCATGTCTGCCGCAAATGCGCAGACCTGCCTCACGTCGAGCCAAACCGGCAACAACAACGGCTTCTACTATTCATTCTGGAAAGACAATCCGGGCACGGTGAATTTCTGCCTGCAGTCCGGCGGGCGCTACACATCGAACTGGAGCGGCATCAACAACTGGGTGGGCGGCAAGGGATGGCAGACCGGTTCGCGCCGGAATATCACGTACTCGGGCAGTTTCAGCTCGCCGGGCAACGGCTACCTGGCGGTGTATGGATGGACCACCAATCCACTCGTCGAGTACTACGTCGTCGAAAGCTGGGGCAACTGGCGTCCGCCGGGATCGGACGGCACGTTCCTGGGAACGGTCAACAGCGATGGCGGGACGTACGACATCTACCGCGCGCAGCGGGTCAACGCACCGTCGACCATCGGCAATGCCACGTTCTACCAATACTGGAGCGTCCGTCAGTCGAAGCGCGTGGGTGGAACGATCACCACCGGCAACCACTTCGATGCGTGGGCCAGCGTCGGCTTGAACCTGGGTACTCACAACTACCAGGTCATGGCGACCGAGGGCTATCAAAGCAGCGGCAGCTCCGACATCACGGTGAGTGAAGGCGGCGGGAGCAGCAGCAGCGGTGGAGGCAGCAGCACCAGCAGCAGCGGCGGCGGTGGTGGAAACAAGAGCTTCACCGTGCGGGCACGCGGCACCACGGGTGGTGAGTCCATCACGCCTCGCGTGAACAACCAGAACGTGCAGACCTGGACGCTCGGCACCGGCATGACGAACTACACGGCGTCGACGTCCCTGAGCGGCGGCATCACCGTGGCGTACACGAATGACAGTGGGAACCGGGACGTGCAGGTGGACTACATCGTCGTGAACGGCCAGACGCGGCAGTCCGAGTCCCAGAGCTGCAACACGGGGCTCTACGCCAATGGACGTTGCGGTGGTGGATCCAACAGCGAGTGGATGCATTGCAACGGCGCCATCGGCTACGGAAATACACCGTAG本专利技术获得的来源于土壤宏基因资源的非培养木聚糖酶基因多肽序列如SEQ-2所示：MFNLKRVAALLRVAGLGMSAANAQTCLTSSQTGNNNGFYYSFWKDNPGTVNFCLQSGGRYTSNWSGINNWVGGKGWQTGSRRNITYSGSFSSPGNGYLAVYGWTTNPLVEYYVVESWGNWRPPGSDGTFLGTVNSDGGTYDIYRAQRVNAPSTIGNATFYQYWSVRQSKRVGGTITTGNHFDAWASVGLNLGTHNYQVMATEGYQSSGSSDITVSEGGGSSSSGGGSSTSSSGGGGGNKSFTVRARGTTGGESITPRVNNQNVQTWTLGTGMTNYTASTSLSGGITVAYTNDSGNRDVQVDYIVVNGQTRQSESQSCNTGLYANGRCGGGSNSEWMHCNGAIGYGNTP*本专利技术获得的来源于土壤宏基因资源的非培养木聚糖酶基因信号多肽序列如SEQ-3所示：MFNLKRVAALLRVAGLGMSAANA附图说明图1是土壤宏基因DNA的琼脂糖凝胶电泳图。其中：M1：1kbDNAMarker；1：试剂盒法获得的土壤DNA；2：物理化学法获得的土壤DNA；3：化学酶解法获得的土壤DNA；M2：λ-HindIIIdigestedMarker图2是非培养木聚糖酶基因核心序列的电泳图。其中：M：DL500DNAMarker；1：木聚糖酶核心序列。图3是非培养木聚糖酶基因X1-19氨基酸保守功能区分析。图4是构建的重组表达载体pPIC9K-X1-19。(a)重组表达载体pPIC9K图谱(b)BglII线性化pPIC9K-X1-19。图5是毕赤酵母工程菌发酵上清液SDS-PAGE电泳图。其中：M：marker；1：DEAE处理后重组木聚糖酶X1-19；2：去糖基化处理的X1-19；3：EndoH酶；箭头所示为重组木聚糖酶X1-19。图6是重组木聚糖酶X1-19水解木聚糖底物的刚果红平板透明圈。图7是重组木聚糖酶X1-19的pH特性分析。图8是重组木聚糖酶X1-19的反应温度分析。图9是重组木聚糖酶X1-19底物特异性。...
【技术保护点】
一种来源于土壤宏基因资源的非培养木聚糖酶基因核苷酸序列，其序列细节为SEQ‑1。
【技术特征摘要】
1.一种来源于土壤宏基因资源的非培养木聚糖酶基因核苷酸序列，其序列细节
为SEQ-1。
2.这个序列的至少90％的同源。
3.一种木聚糖酶的多肽，其序列细节为SEQ-2。
4.这个序列的至少90％的同源。
5.一种木聚糖酶的信号肽，其序列细节为SEQ-3。
6.这个序列的至少90％的同源。
7.包含权利1，2，3...
【专利技术属性】
技术研发人员：李秀婷，熊科，朱运平，滕超，郦金龙，杨然，
申请(专利权)人：李秀婷，熊科，朱运平，
类型：发明
国别省市：北京;11
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