从细杆菌属hy-17菌株生产的新的耐碱性糖苷水解酶第10家族木聚糖酶的制作方法_2

文档序号:9768886阅读:来源:国知局
杆菌属HY-17菌株化CTC 12338BP)生产的具有记载为 序列号7的氨基酸序列的木聚糖酶(xylanase)的用途。
[0048] 优选所述木聚糖酶具有记载为序列号8的碱基序列,但不限定于此。
[0049] 优选所述木聚糖酶为42kda的分子量,但不限定于此。
[0050] 优选所述木聚糖酶在pH 5.5至pH 10.0表现出最大活性,但不限定于此。
[0051] 优选所述木聚糖酶在60°C表现出最大活性,但不限定于此。
[0052] 优选所述木聚糖酶表现出内切-β-1,4-木聚糖酶(endo-β-Ι,4-xylanase)活性,但 不限定于此。
[0053] 优选所述木聚糖酶为糖巧水解酶-10结构域(glycoside hy化olase-lOdomain, GH-lOdomain),但不限定于此。
[0054] 在本发明的具体实施例中,本发明人在细杆菌属(Micobacterium sp. )HY-17菌株 (保藏号:KCTC 12338BP)的基因组DNA中,利用 w細 10(glycoside hy化olase family 10) 系列的木聚糖酶的基因序列为基础制作的引物,扩增对木聚糖酶蛋白质进行编码的多核巧 酸序列并进行克隆(GenBank accession η皿ber:KF233593)后,分析基因序列,在NCBI数据 库中,利用蛋白质blast调查(Protein blast survey),分析氨基酸序列的结果,确认了木 聚糖酶(XylH)为属于GH10的活性结构域。另外,在基因序列分析中,确认了由1167bp的0RF (open reading frame,开放阅读框架)或388个氨基酸构成,确认了分子量为41,58姐a、pl 4.84。在Signal? 3.0数据库中调查分泌信号区域的结果,确认了木聚糖酶最终由358个氨 基酸构成,确认了分子量为38,632化、PI 4.67(参照图1及图2)。
[0055] 另外,为了确认木聚糖酶的最佳反应条件,W枠木木聚糖(birchwood xylan)为基 质,确认对反应抑和溫度的影响的结果,确认了所述木聚糖酶(XylH)在抑9.0,60°C下显示 出最高活性,在抑5.5~10.0范围内,在1小时期间75 % W上的活性。另外,确认了在抑4.5 ~11范围内保持50 % W上的活性,在反应溫度方面,在37~50°C下,在1小时期间保持90 % W上的残存活性(参照图3)。
[0056] 另外,利用DNS定量法确认木聚糖酶对多样的木聚糖及糖基质的分解能的结果,确 认了评价的木聚糖物质中,燕麦木聚糖被木聚糖酶最有效地加水分解,山毛样木聚糖、枠木 木聚糖依次表现出加水分解活性。另外,确认了对大麦来源的葡聚糖(β-1,3/β-1,4-(1-glucan from barl巧)、ΡΝΡ-纤维二糖武(PNP-cellobioside)、PNP-化喃木糖巧。肥-xy 1 opyranoS ide)表现出高活性(参照表1)。
[0057] 另外,利用高效液相色谱巧;Lhg performance liquid chromatogra 地 y,HPLC)分 析法确认木聚糖分解产物的特性的结果,确认了对枠木木聚糖的加水分解产物表现为X2 (71.2 % (w/v))和X3 (28.8 % (w/v))。另外,确认了所述木聚糖酶具有转糖基作用 (transxylosylation)活性(参照表2)。
[005引 因此,本发明从细杆菌属(Micobacterium sp.化Y-17(Micobacte;rium sp.肌-17) 菌株化CTC 12338BP)确认了属于糖巧水解酶-lO(GH-lOdomain)的耐碱性的新的内切-β-1, 4-木聚糖酶(end0-i3-l,4-xylanase),进行了其基因序列与氨基酸序列分析,分析了关于所 述木聚糖酶基质的特性及溫度和关于抑的特性,从而确保了可W把所述木聚糖酶有用地用 于多样的产业群。
[0059 ]另外,本发明提供一种木聚糖酶生产方法,包括:
[0060]步骤i),把包含了具有记载为对权利要求2的木聚糖酶进行编码的序列号8的碱基 序列的多核巧酸的重组表达载体导入宿主细胞,培养转化株后,进行离屯、分离而收得粗酶 液;及
[0061 ]步骤ii ),在所述步骤i)收得的粗酶液中,对木聚糖酶进行精制。
[0062] 优选所述宿主细胞是在由包括大肠杆菌在内的原核细胞、包括酵母、动物细胞及 昆虫细胞在内的真核细胞构成的组中选择的某一种,但不限定于此。
[0063] 本发明确认了对从细杆菌属HY-17菌株分离的新木聚糖酶进行编码的新基因的碱 基序列,因而如果利用所属技术领域公知的通常方法,则可W制作包含所述基因的重组载 体。本发明的重组载体可W利用商用化的载体,但并非限定于此,所属领域的技术人员制造 适合的重组载体并利用也无妨。
[0064] 在所述方法中,优选所述步骤ii)W包括如下a)至c)步骤的方法执行,但不限定于 此:
[0065] a)在对所述转化株的培养液进行离屯、分离而收得的上层液中加入沉淀剂,诱导水 溶性蛋白质沉淀的步骤;
[0066] b)从所述步骤a)的沉淀物中去除不溶性沉淀物后,进行透析而收得粗酶液的步 骤;及
[0067 ] C)用柱色谱法对所述步骤b)的粗酶液进行精制的步骤。
[0068] 在所述方法中,优选培养基在所属领域的技术人员公知的常用培养基中选拔适合 本发明的细杆菌属HY-17菌株或本发明的转化株的培养基加 W使用。
[0069] 在所述方法中,作为步骤a)的沉淀剂,可W使用在由硫酸锭、丙酬、异丙醇、甲醇、 乙醇、聚乙二醇构成的组中选择的某一种。所述沉淀可利用了具有多样孔径大小(pore S i Z e)的膜的超滤法替代进行浓缩。
[0070] 在所述方法中,步骤C)的柱色谱法可W利用选自由硅胶、葡聚糖凝胶、RP-18、聚酷 胺、Toyopearl及XA的对脂构成的组的填充剂,执行柱色谱法并进行精制。柱色谱法可W根据 需要而选择适宜的填充剂实施多次。
[0071] 另外,本发明提供一种包含木聚糖酶作为有效成分的饲料添加剂。
[0072] 另外,本发明提供一种用于把具有记载为序列号7的氨基酸序列的木聚糖酶用作 饲料添加剂的有效成分的用途。
[0073] 本发明的新木聚糖酶确认具有特异性,高效分解木聚糖,从而可W把所述木聚糖 酶有效地用作饲料添加剂。
[0074]诸如猪或鸡的单胃动物(non-ruminant)的饲料没有能够分解植物细胞壁的酶,进 入细胞壁内的谷物淀粉或蛋白质利用效率很低,本发明的饲料添加剂添加于诸如猪或鸡的 单胃动物(non-ruminant)的饲料中,对作为细胞壁主要成分的木聚糖进行糖化,从而能够 提高饲料的价值。
[0075] 本发明的作为饲料添加剂有效成分的木聚糖酶,优选相对于将添加的饲料,按 0.01至10重量份构成,更优选木聚糖酶按0.05至5重量份构成,最优选木聚糖酶按0.12重量 份构成。
[0076] 另外,所述饲料添加剂可W追加性地含有单胃动物允许的载体。在本发明中,可W 直接添加所述饲料添加剂,或添加公知的载体、稳定剂等,也可W根据需要,添加维生素、氨 基酸类、矿物质等各种养分、抗氧化剂及其它添加剂等,其形状可W为粉体、颗粒、丸、悬浮 液等适当的状态。当供应本发明的饲料添加剂时,可W针对单胃动物而单独或混合于饲料 中进行供应。
[OOW]另外,本发明提供一种包含木聚糖酶作为有效成分的食品添加剂组合物。
[0078] 另外,本发明提供一种用于把具有记载为序列号7的氨基酸序列的木聚糖酶用作 食品添加剂的有效成分的用途。
[0079] 本发明的新木聚糖酶确认具有特异性,高效分解木聚糖,从而可W把所述木聚糖 酶有用地用作食品添加剂组合物。
[0080] 另外,本发明提供一种包含木聚糖酶作为有效成分的造纸工序用组合物。
[0081] 另外,本发明提供一种用于把具有记载为序列号7的氨基酸序列的木聚糖酶用作 造纸工序用组合物的用途。
[0082] 本发明的新木聚糖酶确认具有特异性,高效分解木聚糖,从而可W把所述木聚糖 酶有用地用作造纸工序用组合物。
[0083] 下面根据实施例,详细说明本发明。
[0084] 不过,下述实施例只是具体地对本发明进行举例,本发明的内容并非限定于实施 例。
[00化] <实施例1〉生产木聚糖酶(Xylanase)的细杆菌属(Micobacterium sp.)菌株的分 离
[0086] 本发明人从峻姑的肠内共生微生物中分离了具有使木聚糖加水分解的酶活性的 微生物。
[0087] 具体而言,为了选择性分离使木聚糖加水分解的微生物,把M9mineral salts agar medium(Difco)用作基本培养基,使用了含有5g/L yeast ex1:ract(Difco)和2g/L azo-x
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