嗜热甘露聚糖酶ManBK突变体及其应用制造技术

本发明专利技术公开了嗜热甘露聚糖酶ManBK突变体及其应用。对嗜热甘露聚糖酶ManBK的8个关键区截短或加长，采用定点突变技术构建了长度突变体，最适温度相较野生型重组酶大部分都有所下降，通过与重组原酶半衰期的对比发现，突变酶ManBK

【技术实现步骤摘要】
嗜热甘露聚糖酶ManBK突变体及其应用


[0001]本专利技术属于分子生物学
，具体涉及一种嗜热甘露聚糖酶ManBK突变体及其应用。

技术介绍

[0002]随着能源的日益紧张，作为自然界中继纤维素之后含量第二丰富的可再生生物质资源，半纤维素的开发利用越来越受到人们的关注，半纤维素主要由木聚糖、甘露聚糖、半乳聚糖和阿拉伯聚糖组成，甘露聚糖水解后产生的低聚甘露糖是具有优异生理活性的功能性低聚糖。甘露聚糖酶是内切型酶从甘露聚糖分子主链的内部随机切割β
‑
1,4
‑
D
‑
糖苷键产生不同聚合度的甘露寡糖，是甘露聚糖降解酶系中最关键的组分。
[0003]甘露聚糖酶广泛存在于自然界的多种生物体内，一些嗜热或极嗜热微生物如海栖热袍菌也是甘露聚糖酶的来源。随着生物信息学及各种检测手段的进步，关于酶结构与功能的研究迅猛发展，但是关于甘露聚糖酶结构与功能特别是分子改造的研究报道却偏少，主要原因甘露聚糖酶较为均匀的三维结构让研究者难以寻找突破点，而其在一级结构、性质功能等方面表现出的多样性更增添了对其进行统计对比的困难。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供嗜热甘露聚糖酶ManBK突变体及其应用。
[0005]一种嗜热甘露聚糖酶ManBK突变体，包括突变体ManBK
‑Ⅰ
、突变体ManBK
‑Ⅱ
、突变体ManBK
‑Ⅲ
、突变体ManBK
‑Ⅲ’
、突变体ManBKr/>‑Ⅳ
、突变体ManBK
‑Ⅵ
、突变体ManBK
‑Ⅶ
；所述突变体ManBK
‑Ⅱ
、突变体ManBK
‑Ⅳ
在其原有蛋白序列的基础上加长；所述ManBK
‑Ⅰ
、突变体ManBK
‑Ⅲ
、突变体ManBK
‑Ⅲ’
、突变体ManBK
‑Ⅵ
、突变体ManBK
‑Ⅶ
在其原有蛋白序列的基础上截短。
[0006]所述嗜热甘露聚糖酶ManBK的氨基酸序列如序列表SEQ ID NO：1所示。
[0007]所述突变体ManBK
‑Ⅰ
的氨基酸序列如序列表SEQ ID NO：2所示；所述突变体ManBK
‑Ⅱ
的氨基酸序列如序列表SEQ ID NO：3所示；所述突变体ManBK
‑Ⅲ
的氨基酸序列如序列表SEQ ID NO：4所示；所述突变体ManBK
‑Ⅲ’
的氨基酸序列如序列表SEQ ID NO：5所示；所述突变体ManBK
‑Ⅳ
的氨基酸序列如序列表SEQ ID NO：6所示；所述突变体ManBK
‑Ⅵ
的氨基酸序列如序列表SEQ ID NO：7所示；所述突变体ManBK
‑Ⅶ
的氨基酸序列如序列表SEQ ID NO：8所示。
[0008]一种嗜热甘露聚糖酶ManBK突变体，包括突变体包括突变体ManBK
‑
P63G、突变体ManBK
‑
P169G、突变体ManBK
‑
P172G、突变体ManBK
‑
P244G。
[0009]所述突变体ManBK
‑
P63G由原序列中第63位氨基酸残基P突变为G；所述突变体ManBK
‑
P169G由原序列中第169位氨基酸残基P突变为G；所述突变体ManBK
‑
P172G由原序列中第172位氨基酸残基P突变为G；所述突变体ManBK
‑
P244G由原序列中第244位氨基酸残基P突变为G。
[0010]所述突变体ManBK
‑
P169G的最适pH6.0。
[0011]所述突变体ManBK
‑
P169G最适温度为50℃，突变体ManBK
‑
P244G最适温度为70℃。
[0012]所述嗜热甘露聚糖酶ManBK突变体在食品发酵工业中的应用。
[0013]本专利技术的有益效果：本专利技术对嗜热甘露聚糖酶ManBK的8个关键区截短或加长，采用定点突变技术构建了长度突变体，并在毕赤酵母GS115成功的分泌表达。最适温度相较野生型重组酶大部分都有所下降，ManBK
‑Ⅲ
、ManBK
‑Ⅳ
和ManBK
‑Ⅵ
的最适温度为70℃，突变体ManBK
‑Ⅱ
的最适温度为60℃，ManBK
‑Ⅶ
的最适温度为50℃。通过与重组原酶半衰期的对比发现，突变酶ManBK
‑Ⅵ
表现出最好的热稳定性。通过对温度较敏感的氨基酸残基进行优化，同样采用定点突变的方法构建了6个突变体，并在毕赤酵母GS115成功的分泌表达。除突变重组酶ManBK
‑
P169G(最适pH6.0)之外，其余3个突变体的最适pH均为5.0，与野生型重组酶一致。突变酶ManBK
‑
P63G和ManBK
‑
P172G的最适温度为80℃，与野生型重组酶一致。其他两个突变酶最适温度相对较低：ManBK
‑
P169G最适温度为50℃，ManBK
‑
P244G最适温度为70℃。
附图说明
[0014]图1野生型和长度突变体的SDS
‑
PAGE分析；M表示标准分子量，1表示重组野生酶ManBK，2
‑
9分别表示突变酶ManBK
‑Ⅰ
、ManBK
‑Ⅱ
、ManBK
‑Ⅲ
、ManBK
‑Ⅲ’
、ManBK
‑Ⅳ
、ManBK
‑Ⅴ
、ManBK
‑Ⅵ
和ManBK
‑Ⅶ
。
[0015]图2为ManBK长度突变体最适pH。
[0016]图3为ManBK长度突变体最适温度。
[0017]图4为ManBK长度突变体动力学曲线。
[0018]图5为野生型和ManBK长度突变体的半衰期。
[0019]图6为野生型和ManBK柔性突变体的SDS
‑
PAGE分析；
[0020]M表示标准分子量，1表示重组野生酶ManBK，2
‑
7分别表示突变酶ManBK
‑
P63G、ManBK
‑
P169G、ManBK
‑
P172G、ManBK
‑
P217G、ManBK
‑
P244G和ManBK
‑
P318G。
[0021]图7为ManBK柔性突变体最适pH。
[0022]图8为ManBK柔性突变体最适温度。
[0023]图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种嗜热甘露聚糖酶ManBK突变体，其特征在于，包括突变体ManBK
‑Ⅰ
、突变体ManBK
‑Ⅱ
、突变体ManBK
‑Ⅲ
、突变体ManBK
‑Ⅲ’
、突变体ManBK
‑Ⅳ
、突变体ManBK
‑Ⅵ
、突变体ManBK
‑Ⅶ
；所述突变体ManBK
‑Ⅱ
、突变体ManBK
‑Ⅳ
在其原有蛋白序列的基础上加长；所述ManBK
‑Ⅰ
、突变体ManBK
‑Ⅲ
、突变体ManBK
‑Ⅲ’
、突变体ManBK
‑Ⅵ
、突变体ManBK
‑Ⅶ
在其原有蛋白序列的基础上截短。2.根据权利要求1所述嗜热甘露聚糖酶ManBK突变体，其特征在于，所述突变体ManBK
‑Ⅰ
的氨基酸序列如序列表SEQ ID NO：2所示；所述突变体ManBK
‑Ⅱ
的氨基酸序列如序列表SEQ ID NO：3所示；所述突变体ManBK
‑Ⅲ
的氨基酸序列如序列表SEQ ID NO：4所示；所述突变体ManBK
‑Ⅲ’
的氨基酸序列如序列表SEQ ID NO：5所示；所述突变体ManBK
‑Ⅳ
的氨基酸序列如序列表SEQ ID NO：6所示；所述突变体ManBK
...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷新晰，卢海强，刘亚娟，陈赛娟，陈宝江，谷子林，
申请(专利权)人：河北农业大学，
类型：发明
国别省市：