一种深海细菌来源的α-葡萄糖苷酶QsGH13及其编码基因与应用制造技术

本发明专利技术公开了一种深海细菌来源的α

【技术实现步骤摘要】
一种深海细菌来源的
α
‑
葡萄糖苷酶QsGH13及其编码基因与应用


[0001]本专利技术涉及一种α
‑
葡萄糖苷酶，具体涉及一种深海细菌来源的α
‑
葡萄糖苷酶QsGH13及其编码基因与应用，属于基因工程


技术介绍

[0002]α
‑
葡萄糖苷酶(α
‑
glucosidases或α
‑
D
‑
glucoside glucohydrolase)(α
‑
葡萄糖苷水解酶，葡萄糖基转移酶)，它能将多糖的非还原末端的α
‑
1,4
‑
糖苷键切开，并水解释放出α
‑
D
‑
葡萄糖(水解作用)，或将游离的葡萄糖残基与低聚糖中的α
‑
1,4
‑
糖苷键结合生成α
‑
1,6
‑
糖苷键(转糖苷作用)，从而得到非发酵型的低聚糖。α
‑
葡萄糖苷酶种类繁多，广泛分布于所有的生命体内，由于不同生命体生存的环境不同，导致不同来源的α
‑
葡萄糖苷酶理化特征、生理功能各不相同。α
‑
葡萄糖苷酶在临床检测、疾病的预防与治疗、生命体的代谢机理研究、酒精发酵、糖类水解以及化学合成等化工领域应用广泛。
[0003]微生物产生的α
‑
葡萄糖苷酶种类多，不同来源的α
‑
葡萄糖苷酶具有多方面不同性质，从而导致各具特色的应用范围。因而需要持续不断地开发新特性α
‑
葡萄糖苷酶以更好的满足工业需要。海洋来源的α
‑
葡萄糖苷酶通常具有与海洋环境相关的优良性质，例如温度稳定性、耐盐性、耐碱性、耐低温、以及优异的手性选择性等。因此，从海洋微生物中筛选出独具特性的α
‑
葡萄糖苷酶就成为开发新型工业酶制剂的一个重要方向。宏基因组技术可从海洋环境中直接获取酶资源而不依赖于海洋微生物菌株的培养，已成为海洋糖苷酶获取的重要手段。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种深海细菌来源的α
‑
葡萄糖苷酶QsGH13及其编码基因与应用。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用下述技术方案：
[0006]1、α
‑
葡萄糖苷酶QsGH13的编码基因，所述基因具有以下任意一种核苷酸序列：
[0007](1)与SEQ ID NO.1所示序列一致；
[0008](2)对SEQ ID NO.1所示序列进行取代、添加和/或缺失一个或两个以上核苷酸但能获得编码保留α
‑
葡萄糖苷酶QsGH13蛋白生物学特性的突变基因。
[0009]优选的，所述突变基因至少与SEQ ID NO.1所示序列具有90％以上的同源性。
[0010]进一步优选的，所述突变基因至少与SEQ ID NO.1所示序列具有95％以上的同源性。
[0011]更进一步优选的，所述突变基因至少与SEQ ID NO.1所示序列具有99％以上的同源性。
[0012]2、携带上述编码基因的载体。
[0013]3、利用上述载体转化或转染原核生物或真核生物宿主。
[0014]优选的，宿主包括细菌、真菌或哺乳动物细胞。
[0015]进一步优选的，宿主为大肠杆菌、酿酒酵母或裸鼠卵巢细胞。
[0016]更进一步优选的，宿主为大肠杆菌。
[0017]4、经上述编码基因表达得到的α
‑
葡萄糖苷酶QsGH13，其氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示；或者对SEQ ID NO.2所示的序列，远离活性位点D202(202位天冬氨酸残基),E266(266位谷氨酸残基),D329(329位天冬氨酸残基)位置的氨基酸序列进行各种取代、添加和/或缺失一个或几个氨基酸获得具有α
‑
葡萄糖苷酶QsGH13活性的衍生蛋白质。
[0018]优选的，所述衍生蛋白质至少与SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列具有90％以上的同源性。
[0019]进一步优选的，所述衍生蛋白质至少与SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列具有95％以上的同源性。
[0020]更进一步优选的，所述衍生蛋白质至少与SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列具有99％以上的同源性。
[0021]5、上述载体、宿主或α
‑
葡萄糖苷酶QsGH13在催化糖类水解或转糖苷中的应用。
[0022]优选的，所述的糖类含有α
‑
1,4
‑
糖苷键。
[0023]进一步优选的，所述α
‑
1,4
‑
糖苷键是多糖的非还原末端的α
‑
1,4
‑
糖苷键。
[0024]更进一步优选的，能够水解多糖的非还原末端的α
‑
1,4
‑
糖苷键或将游离的葡萄糖残基与低聚糖中的α
‑
1,4
‑
糖苷键结合生成α
‑
1,6
‑
糖苷键。
[0025]本专利技术的有益效果：
[0026]本专利技术涉及一种来源于新型深海细菌Qipengyuania seohaensis sp.SW
‑
135的α
‑
葡萄糖苷酶QSGH13及其编码基因与应用，从太平洋海山深海沉积物宏基因组文库中筛选获得新的α
‑
葡萄糖苷酶基因，发现了该基因编码蛋白具有优良的酶学特性，耐盐、耐碱。本专利技术获得的α
‑
葡萄糖苷酶基因可克隆到合适的宿主中实现可溶性高效表达，实现工业化生产α
‑
葡萄糖苷酶，为后续的工业应用提供成本低廉的α
‑
葡萄糖苷酶原始材料。该酶在临床检测、疾病的预防与治疗、生命体的代谢机理研究，以及酒精发酵、糖类水解、化学合成等化工领域应用广泛，具有重要的经济和社会价值。
[0027]本专利技术通过特异性底物(α
‑
D
‑
吡喃葡萄糖苷)筛选获得一种新的α
‑
葡萄糖苷酶基因qsgh13，经PCR、酶切、克隆和测序，α
‑
葡萄糖苷酶基因qsgh13的核苷酸序列如SEQ ID No.1所示。α
‑
葡萄糖苷酶基因qsgh13大小为1587bp，碱基组成为：308A(19.41％)、283T(17.83％)、534C(33.65％)和462G(29.11％)，编码蛋白含528个氨基酸残基，其氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示，获得的α
‑
葡萄糖苷酶QsGH13表达量高、可溶性好、酶学活性高，当底物为α
‑
D
‑
吡喃葡本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.α
‑
葡萄糖苷酶QsGH13的编码基因，其特征在于，所述基因具有以下任意一种核苷酸序列：(1)与SEQ ID NO.1所示序列一致；(2)对SEQ ID NO.1所示序列进行取代、添加和/或缺失一个或两个以上核苷酸但能获得编码保留α
‑
葡萄糖苷酶QsGH13蛋白生物学特性的突变基因。2.携带权利要求1所述编码基因的载体。3.利用权利要求2所述载体转化或转染原核生物或真核生物宿主。4.经权利要求1所述编码基因表达得到的α
‑
葡萄糖苷酶QsGH13，其氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示；或者对SEQ ID NO.2所示的序列，远离氨基酸残基D202、E266、D329(活性位点)位置的氨基酸序列进行各种取代、添加和/或缺失一个或几个氨基酸获得具有α
‑
葡萄糖苷酶QsGH13活性的衍生蛋白质。5.权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：余正，翟星宇，许学伟，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：