一种提高纤维素酶耐高温和或耐碱性能的结构肽和重组纤维素酶EglS-ML的制备方法及其应用

专利2026-04-05  12


本发明涉及生物工程,尤其涉及一种提高纤维素酶耐高温和/或耐碱性能的结构肽和重组纤维素酶egls-ml的制备方法及其应用。


背景技术:

1、纤维素酶是一类能够将纤维素分子降解为寡糖或葡萄糖的复合酶系,根据纤维素酶的底物、作用位点和产物主要分为内切葡聚糖酶(ec3.2.1.4)、外切葡聚糖酶(ec.3.2.1.91)、β-葡聚糖苷酶(ec.3.2.1.21)。内切葡聚糖酶作为纤维素降解第一步骤的降解酶,能够随机切割纤维素多糖链中的无定形区,从内部断裂纤维素分子的β-1,4-糖苷键,产生更短的糖链或纤维寡糖。内切葡聚糖酶应用广泛,在纸浆造纸、食品酿造、饲料生产、洗涤等工业领域中都发挥重要作用。

2、目前常用的纤维素酶大多来源于里氏木霉(trichoderma reesei)或黑曲霉(aspergillus niger),但这些纤维素酶的热稳定性不高,酶解温度通常为37~60℃,并且只能在ph为4~6的酸性环境下发挥作用。而在造纸、洗涤、饲料等工业应用过程中,均要求使用具有耐高温、耐碱性环境特性的纤维素酶,例如纸浆漂白的初始ph为11~12,终漂ph不低于8.5;洗涤用酶的最适ph为7~10,并且要求在50℃保温30min后酶活基本不变,以及对表面活性剂和金属离子具有一定的耐受性。

3、现有技术公开的纤维素酶无法满足在高温和/或碱性条件下应用的要求。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种提高纤维素酶耐高温和/或耐碱性能的结构肽和重组纤维素酶egls-ml的制备方法及其应用,以解决现有技术中纤维素酶不能在高温和/或碱性条件下降解纤维素的问题。

2、为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:

3、本发明提供了一种提高纤维素酶耐高温和/或耐碱性能的结构肽,所述结构肽的氨基酸序列如seq id no.1所示。

4、本发明还提供了所述的结构肽在提高纤维素酶耐高温和/或耐碱性能中的应用。

5、本发明还提供了编码所述的结构肽的核酸分子,所述核酸分子的核苷酸序列如seq id no.2所示。

6、本发明还提供了一种含有所述的结构肽的重组纤维素酶egls-ml,所述重组纤维素酶egls-ml的氨基酸序列如seq id no.3所示。

7、本发明还提供了所述的重组纤维素酶egls-ml的编码基因,所述编码基因的核苷酸序列如seq id no.4所示。

8、本发明还提供了所述的重组纤维素酶egls-ml的制备方法,将纤维素酶egls的氨基酸序列中的igcgnv结构肽替换为所述的mgcgnl结构肽,得到重组纤维素酶egls-ml;

9、所述纤维素酶egls的氨基酸序列如seq id no.5所示。

10、本发明还提供了一种重组质粒,所述重组质粒包括所述的重组纤维素酶egls-ml的编码基因以及空载载体;

11、所述空载载体为pet28a载体。

12、本发明还提供了一种重组菌,所述重组菌包括所述的重组质粒以及空载菌;

13、所述空载菌为大肠杆菌。

14、本发明还提供了按照所述的制备方法制备得到的重组纤维素酶egls-ml在制备耐高温和/或耐碱性能的产品中的应用。

15、本发明还提供了所述的重组质粒、所述的重组菌在制备耐高温和/或耐碱性能的产品中的应用。

16、本发明具有如下技术效果和优点:

17、本发明的mgcgnl结构肽具有提高纤维素酶结构稳定性的功能,利用合成生物学的方法采用本发明的mgcgnl结构肽对现有纤维素酶进行优化,能够显著提高高温条件和碱性环境下纤维素酶的酶活稳定性,可用于商用纤维素酶的功能优化。



技术特征:

1.一种提高纤维素酶耐高温和/或耐碱性能的结构肽,其特征在于,所述结构肽的氨基酸序列如seq id no.1所示。

2.权利要求1所述的结构肽在提高纤维素酶耐高温和/或耐碱性能中的应用。

3.编码权利要求1所述的结构肽的核酸分子,其特征在于,所述核酸分子的核苷酸序列如seq id no.2所示。

4.一种含有权利要求1所述的结构肽的重组纤维素酶egls-ml,其特征在于,所述重组纤维素酶egls-ml的氨基酸序列如seq id no.3所示。

5.权利要求4所述的重组纤维素酶egls-ml的编码基因,其特征在于,所述编码基因的核苷酸序列如seq id no.4所示。

6.权利要求4所述的重组纤维素酶egls-ml的制备方法,其特征在于,将纤维素酶egls的氨基酸序列中的igcgnv结构肽替换为权利要求1所述的mgcgnl结构肽,得到重组纤维素酶egls-ml;

7.一种重组质粒,其特征在于,所述重组质粒包括权利要求5所述的重组纤维素酶egls-ml的编码基因以及空载载体;

8.一种重组菌,其特征在于,所述重组菌包括权利要求7所述的重组质粒以及空载菌;

9.按照权利要求6所述的制备方法制备得到的重组纤维素酶egls-ml在制备耐高温和/或耐碱性能的产品中的应用。

10.权利要求7所述的重组质粒、权利要求8所述的重组菌在制备耐高温和/或耐碱性能的产品中的应用。


技术总结
本发明涉及一种提高纤维素酶耐高温和/或耐碱性能的结构肽和重组纤维素酶EglS‑ML的制备方法及其应用,属于生物工程技术领域。本发明提供了一种提高纤维素酶耐高温和/或耐碱性能的结构肽,所述结构肽的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。本发明的MGCGNL结构肽具有提高纤维素酶结构稳定性的功能,采用本发明的MGCGNL结构肽对现有纤维素酶进行优化,能够显著提高高温条件和碱性环境下纤维素酶的酶活稳定性。

技术研发人员:林敏,周正富,王劲,燕永亮,姚欣润
受保护的技术使用者:中国农业科学院生物技术研究所
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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