一种重组果胶裂解酶PelA及其应用

本发明属于生物工程，具体涉及一种重组果胶裂解酶pela及其应用。

背景技术：

1、果胶裂解酶(pectate lyase，简称pl)是一类通过β-反式消除作用切割α-1,4-糖苷键，降解去甲酯化果胶产生寡聚糖的酶类，其在食品、造纸、纺织和生物能源等行业应用广泛。pl广泛分布于高等植物和微生物中，在某些原生动物和昆虫中也有发现，由于微生物分布广泛且生长周期短等特点，使其成为pl生产的理想媒介。目前研究人员已经从环境微生物(细菌、放线菌、酵母和霉菌)获取pl，但所得pl很难满足工业化上的高温高碱环境，这限制了pl的应用。因此，需要开发一种适合工业条件中使用的耐高温耐高碱的果胶裂解酶。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种重组果胶裂解酶pela及其应用；本发明通过dna重组技术将密码子优化后的性能优良的果胶裂解酶基因异源表达到载体上，并转入遗传背景清晰、生长周期快的大肠杆菌中扩增和表达，从而制备出重组果胶裂解酶pela；所述重组果胶裂解酶pela在ph 10、70℃具有较高的果胶裂解酶活性；所述重组果胶裂解酶pela的制备方法具有操作简单、制备快速、纯度高等突出优点，在纺织工业、食品加工、制浆加工、油酯提取和工业废水处理等领域具有很好的应用。

2、为了实现上述技术效果，本发明采用以下技术手段：

3、本发明首先提供了一种重组果胶裂解酶pela，所述重组果胶裂解酶pela的氨基酸序列如seq id no.1所示。

4、本发明还提供了上述重组果胶裂解酶pela的编码基因，所述编码基因的核苷酸序列如seq id no.2所示。

5、本发明还提供了一种重组载体，所述重组载体包含上述重组果胶裂解酶pela的编码基因。

6、本发明还提供了一种重组菌，所述重组菌包含上述重组果胶裂解酶pela、或上述重组果胶裂解酶pela的编码基因、或上述重组载体。

7、优选地，所述重组菌的宿主菌包括大肠杆菌。

8、本发明还提供了上述重组菌的构建方法，具体包括如下步骤：

9、(1)将pet28a质粒线性化处理得到线性化pet28a质粒，然后将线性化pet28a质粒与重组果胶裂解酶pela的编码基因通过无缝克隆连接，热激法转化至大肠杆菌感受态细胞，经pcr和sanger测序后得到重组载体；

10、(2)将重组载体转入宿主菌中，得到所重组菌。

11、优选地，所述宿主菌包括大肠杆菌。

12、本发明还提供了上述重组菌在生产重组果胶裂解酶pela中的应用。

13、本发明还提供了上述重组果胶裂解酶pela、上述重组菌生产的重组果胶裂解酶pela在果汁澄清、麻的脱胶、工业废水、香料油和类胡萝卜素医用原料的提取、咖啡和茶的发酵、含有果胶质废水的处理、原油的提取、植物病毒的纯化、纸浆漂白和纺织品的生物精炼中的应用。

14、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

15、本方法通过dna重组技术将密码子优化后的性能优良的果胶裂解酶基因异源表达到载体上，并转入遗传背景清晰、生长周期快的大肠杆菌中扩增和表达，实现了果胶裂解酶的快速制备。并且，所述方法分离纯化简便，20小时后便可快速大量收集重组果胶裂解酶pela。该重组果胶裂解酶pela能够在高温高碱下具有较高的果胶裂解酶活性，具有操作简单、制备快速、纯度高等突出优点。

16、与其他果胶酶相比，本发明所述重组果胶裂解酶pela在ph 10，70℃具有较高的果胶裂解酶活性，酶活能够达到108.6±0.6u/mg。本发明所制备重组果胶裂解酶pela能够在纺织工业、食品加工、制浆加工、油酯提取和工业废水处理等领域应用。在果汁澄清、麻的脱胶、工业废水、香料油和类胡萝卜素医用原料的提取、咖啡和茶的发酵、含有果胶质废水的处理、原油的提取、植物病毒的纯化、纸浆漂白和纺织品的生物精炼中具有很好的应用。

技术特征：

1.一种重组果胶裂解酶pela，其特征在于，所述重组果胶裂解酶pela的氨基酸序列如seq id no.1所示。

2.权利要求1所述的重组果胶裂解酶pela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.2所示。

3.一种重组载体，其特征在于，所述重组载体包含权利要求2所述的重组果胶裂解酶pela的编码基因。

4.一种重组菌，其特征在于，所述重组菌包含权利要求1所述的重组果胶裂解酶pela、或权利要求2所述的重组果胶裂解酶pela的编码基因、或权利要求3所述的重组载体。

5.根据权利要求4所述的重组菌，其特征在于，所述重组菌的宿主菌包括大肠杆菌。

6.权利要求5所述的重组菌的构建方法，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的重组菌的构建方法，其特征在于，所述宿主菌包括大肠杆菌。

8.权利要求6或7所述的重组菌在生产重组果胶裂解酶pela中的应用。

9.权利要求1所述的重组果胶裂解酶pela、或权利要求6所述的重组菌生产的重组果胶裂解酶pela在果汁澄清、麻的脱胶、工业废水、香料油和类胡萝卜素医用原料的提取、咖啡和茶的发酵、含有果胶质废水的处理、原油的提取、植物病毒的纯化、纸浆漂白和纺织品的生物精炼中的应用。

技术总结
本发明提供了一种重组果胶裂解酶PelA及其应用，属于生物工程技术领域；本发明通过DNA重组技术将密码子优化后的性能优良的果胶裂解酶基因异源表达到载体上，并转入遗传背景清晰、生长周期快的大肠杆菌中扩增和表达，从而制备出重组果胶裂解酶PelA；所述重组果胶裂解酶PelA在pH 10、70℃具有较高的果胶裂解酶活性；所述重组果胶裂解酶PelA的制备方法具有操作简单、制备快速、纯度高等突出优点，在纺织工业、食品加工、制浆加工、油酯提取和工业废水处理等领域具有很好的应用。

技术研发人员：赵梅,陈娇娇,齐向辉,张存胜,潘晓红,李浩洋,商洁
受保护的技术使用者：江苏大学
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17