本发明涉及基因工程和蛋白质工程,具体涉及一种木聚糖酶突变体及其应用。
背景技术:
1、内切木聚糖酶(ec 3.2.1.8)随机水解木聚糖内部的β-1,4-木糖苷键,从而获得大小不一的木寡糖等产物;从而破解细胞壁的半纤维素结构。
2、畜禽动物采食的饲料中大多数为植物性饲料原料,植物性饲料原料的细胞壁中包含木聚糖这一非淀粉多糖组分,尤其是小麦等麦类饲料原料中木聚糖含量占比较高。木聚糖等非淀粉多糖物质到达畜禽的消化道内能够增加食糜的粘度,减少营养物质与蛋白酶、淀粉酶等内源酶的接触,降低饲料利用率,更多的营养物质到达畜禽后肠被有害微生物利用,影响畜禽消化道健康,并产生料便、拉稀、糊肛等问题。
3、外源添加木聚糖酶可降解木聚糖生成木二糖、木三糖等木寡糖,一方面能够降低畜禽消化道内食糜粘度,提高饲料利用率,另一方面生成的木寡糖可作为益生元促进肠道有益菌的繁殖,改善畜禽肠道环境,解决畜禽料便、拉稀、糊肛等问题。因此,饲料中普遍添加了木聚糖酶,从而提高饲料的消化吸收率,改善畜禽的生产性能,降低饲料成本。
4、gh11家族木聚糖酶比活较高,但是耐温性较差。在饲料生产过程中,高温制粒(80-85℃)极易导致木聚糖酶失活。通过定向进化和半理性设计改造提升酶的耐温性,是解决该问题的重要手段。
技术实现思路
1、本发明为解决现有技术问题,对来自瘤胃厌氧真菌( neocallimastix frontalis)的木聚糖酶进行蛋白质工程改造,筛选获得了耐高温木聚糖酶突变体。所述突变体可广泛应用于饲料加工领域。
2、本发明一方面涉及一种木聚糖酶突变体,是氨基酸序列为seq id no:2的木聚糖酶的第128位氨基酸由asn突变为leu。
3、本发明一方面涉及一种木聚糖酶突变体,是氨基酸序列为seq id no:2的木聚糖酶的第128位氨基酸由asn突变为leu,和第212位氨基酸由gly变为val。
4、所述木聚糖酶突变体的氨基酸序列为seq id no:5或seq id no:7。
5、本发明还涉及编码上述木聚糖酶突变体的dna分子。
6、本发明还涉及包含上述dna分子的重组表达质粒。
7、本发明还涉及一种宿主细胞,包含上述重组表达质粒。
8、将上述质粒转入宿主细胞中,重组表达的木聚糖酶突变体的耐热性得到显著提升。
9、在本发明的一些实施例中,宿主细胞为毕赤酵母( pichia pastoris)。
10、本发明在野生型木聚糖酶pt基础上,提供了分别含n128l、g212v单个突变位点的木聚糖酶突变体,其在95℃条件下处理5min后,酶活残留率分别提高了21.5%和16.4%;本发明提供的包含n128l和g212v两个突变位点组合的突变体在95℃条件下处理5min后,酶活残留率高达90.16%,耐热性比单点突变体进一步增强,取得了意料不到的技术效果。所述木聚糖酶突变体具有更强的耐热性,比野生型更适合应用于饲料领域,前景广阔。
1.一种木聚糖酶突变体,其特征在于,所述突变体是氨基酸序列为seq id no:2的木聚糖酶的第128位氨基酸由asn突变为leu。
2.一种木聚糖酶突变体,其特征在于,所述突变体是权利要求1所述木聚糖酶突变体的第212位氨基酸由gly突变为val。
3.编码权利要求1或2所述木聚糖酶突变体的dna分子。
4.包含权利要求3所述dna分子的重组表达质粒。
5.一种宿主细胞,其特征在于,所述宿主细胞包含权利要求4所述的重组表达质粒;所述宿主细胞为毕赤酵母(pichia pastoris)。