專利名稱：一種果膠酶及其編碼基因的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種果膠酶及其編碼基因。
背景技術(shù)：
果膠分子是由不同酯化度的半乳糖醛酸以α-1，4糖苷鍵聚合而成的多糖鏈， 常帶有鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖、木糖、海藻糖、芹菜糖等組成的側(cè)鏈。果膠存在于 所有的高等植物中，沉積于初生細胞壁和細胞間層，在初生壁中與不同含量的纖維素、 半纖維素、木質(zhì)素的微纖絲以及某些伸展蛋白相互交聯(lián)，使各種細胞組織結(jié)構(gòu)堅硬，表 現(xiàn)出固有的形態(tài)。多種微生物都能夠產(chǎn)生果膠酶，如細菌、酵母、真菌、放線菌。果膠酶大致分為果膠水解酶(pectin hydrolases)、果膠裂解酶(pentin lyases， PL)、果膠酯酶(pectin esterases，ΡΕ)和原果膠酶等。其中果膠水解酶又可分為聚半乳糖 醛酸酶(polygalacturonases，PG)、聚半乳糖酸酸甲酯水解酶(polymethylgalacturonases， PMG)、聚鼠李半乳糖醛酸酶(rhamnogalacturonases，RHG)、阿拉伯聚糖酶、半乳聚糖 酶、木糖基半乳糖醛酸酶。微生物產(chǎn)生的果膠酶在工業(yè)上有著廣泛的應(yīng)用。酸性果膠酶廣泛應(yīng)用于果汁和 酒類的提取中。堿性果膠酶應(yīng)用于處理蔬菜食品加工過程中產(chǎn)生的廢水、紡織加工、 植物纖維(如苧麻、印度麻、亞麻、黃麻)的解聚和去皮、造紙和紙漿工業(yè)、油料的提 取、咖啡和茶業(yè)的發(fā)酵過程。尤其在紡織工業(yè)上，應(yīng)用堿性果膠酶可以特異性的作用于 非纖維素類物質(zhì)，不會影響纖維的長度，同時能夠減少原材料的損失和化學(xué)品的消耗， 是一種能夠代替化學(xué)處理的環(huán)境友好的方法。因此，獲得能夠在高堿性條件下表現(xiàn)高活 性的堿性果膠酶就成為研究開發(fā)與應(yīng)用堿性果膠酶的關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種果膠酶及其編碼基因。本發(fā)明提供的果膠酶(PelA)，屬于多糖裂解酶家族1，來自芽孢桿菌(Bacillus sp.),是如下(a)或(b)的蛋白質(zhì)(a)由序列表中序列1所示的氨基酸序列組成的蛋白質(zhì)；(b)將序列1的氨基酸序列經(jīng)過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或 添加且具有果膠酶活性的由序列1衍生的蛋白質(zhì)。序列1所示的PelA蛋白由362個氨基酸殘基組成。為了使(a)中的PelA便于純化，可在由序列表中序列1所示的氨基酸序列組成 的蛋白質(zhì)的氨基末端或羧基末端連接上如表1所示的標(biāo)簽。表1標(biāo)簽的序列
權(quán)利要求
1.一種蛋白質(zhì)，是如下(a)或(b)的蛋白質(zhì)(a)由序列表中序列1所示的氨基酸序列組成的蛋白質(zhì)；(b)將序列1的氨基酸序列經(jīng)過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加 且具有果膠酶活性的由序列1衍生的蛋白質(zhì)。
2.編碼權(quán)利要求1所述蛋白的基因。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基因，其特征在于所述基因是如下1)或2)或3)或4)的 DNA分子1)編碼序列是序列表中序列2自5'端第109至1089位核苷酸所示的DNA分子；2)編碼序列是序列表中序列2所示的DNA分子；3)在嚴格條件下與1)或2)限定的DNA序列雜交且編碼所述蛋白的DNA分子；4)與1)或2)或3)限定的DNA序列具有90%以上同源性，且編碼具有果膠酶活性 的蛋白的DNA分子。
4.含有權(quán)利要求2或3所述基因的重組載體、表達盒、轉(zhuǎn)基因細胞系或重組菌。
5.如權(quán)利要求4所述的重組載體，其特征在于所述重組載體為如下⑴或(II)的重 組質(zhì)粒⑴將權(quán)利要求2或3所述基因插入pUC18質(zhì)粒的多克隆位點得到的重組質(zhì)粒；(II)將權(quán)利要求2或3所述基因插入pET28a質(zhì)粒的多克隆位點得到的重組質(zhì)粒。
6.如權(quán)利要求4所述的重組菌，其特征在于所述重組菌是將權(quán)利要求5的(II)所 述的重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化大腸桿菌BL21(DE3)得到的。
7.—種制備果膠酶的方法，是培養(yǎng)權(quán)利要求4或6所述的重組菌，得到果膠酶。
8.擴增權(quán)利要求2或3所述基因的全長及其任意片段的引物對。
9.權(quán)利要求1所述蛋白、權(quán)利要求2或3所述基因、權(quán)利要求4、5或6所述重組表 達載體、所述表達盒、轉(zhuǎn)基因細胞系或重組菌中的任意一種在降解多聚半乳糖醛酸中的 應(yīng)用。
10.如權(quán)利要求9所述的應(yīng)用，其特征在于應(yīng)用權(quán)利要求1所述蛋白降解多聚半乳 糖醛酸時，溫度為40-70°C，pH為9-12。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種果膠酶及其編碼基因。本發(fā)明提供的蛋白質(zhì)，是如下(a)或(b)的蛋白質(zhì)(a)由序列表中序列1所示的氨基酸序列組成的蛋白質(zhì)；(b)將序列1的氨基酸序列經(jīng)過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且具有果膠酶活性的由序列1衍生的蛋白質(zhì)。所述蛋白的編碼基因、以及含有所述基因的重組表達載體、表達盒、轉(zhuǎn)基因細胞系或重組菌均屬于本發(fā)明的保護范圍。所述蛋白、所述基因、所述重組表達載體、所述表達盒、轉(zhuǎn)基因細胞系或重組菌均可應(yīng)用于降解多聚半乳糖醛酸。本發(fā)明的PelA蛋白可以應(yīng)用于苧麻脫膠等工業(yè)過程。
文檔編號C12N1/21GK102021157SQ20091009392
公開日2011年4月20日 申請日期2009年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月23日
發(fā)明者李剛, 薛燕芬, 馬延和 申請人:中國科學(xué)院微生物研究所