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一组GH16家族葡聚糖酶的N-糖基化突变体及其应用

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2024-01-15 09:53:45

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 涂媛 | 2024-01-15 09:53:45

一组GH16家族葡聚糖酶的N‑糖基化突变体及其应用,包括TlGlu16A_A62T和RhGlu16B_N57A,所述TlGlu16A_A62T的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示;RhGlu16B_N57A的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。最终验证表明此N‑糖基化位点对GH16家族葡聚糖酶的热稳定性和催化活力具有重要影响。在此改造条件下,发生N‑糖基化突变体的热稳定性和催化效率有显著增强。本发明通过Ala62位点的改造可以大大提高葡聚糖酶的热稳定性和催化效率,并对GH16家族葡聚糖酶及其它糖苷水解酶的热稳定性和催化效率改良具有重要的指导意义,还为其在工业生产的应用提供了基础。

糖基化是真核细胞中最常见的翻译后修饰方法之一。N‑糖基化是新生肽链的共翻译或翻译后修饰方法。它在蛋白质生物学功能的发展中起着至关重要的作用,如蛋白质折叠、细胞识别等。许多研究表明,N‑糖基化对表达的重组酶的活性、热稳定性和分泌效率有重要影响。N‑糖基化对酵母中表达的重组酶有重要影响。可以使用各种方法对这些影响进行理性或半理性的分析。以往的研究提供了许多可行的策略。基于这些理论和方法,在重组酶的特定位点添加或去除N‑糖基化可以改善重组酶的特性。

纤维素类物质包括纤维素、半纤维素和木质素,是自然界中常见的、最丰富的可再生资源。半纤维素一般指自然界植物细胞壁中除果胶和纤维素类成分之外的其他聚糖类物质,主要包括葡聚糖、半乳甘露聚糖和半乳葡甘露聚糖。其中,β‑葡聚糖是一类非淀粉葡萄糖聚合物,其包含通过β‑糖苷键连接的β‑葡萄糖残基。

β‑葡聚糖酶是内切β‑1,3‑1,4‑葡聚糖酶和外切β‑1,3‑1,4‑葡聚糖酶的总称。他作用域葡聚糖的β‑1,3和β‑1,4糖苷键,使β‑葡聚糖分解成寡糖。它是我们日常生活中重要的膳食纤维,它可以通过降低胆固醇和血糖来影响我们的代谢活动。饲料工业中β‑葡聚糖酶通过降解β‑葡聚糖,降低食糜粘度,促进营养物质的消化与吸收来提高饲料利用率。β‑葡聚糖酶也可用于食品酿造行业,可溶性β‑1,3‑葡聚糖可用作免疫激活剂,它还可以参与细胞分化和防御真菌病原体。

此技术是江苏科技大学游帅研发,江苏科技大学注册地位于镇江市梦溪路2号。经营范围包括培养高等学历人才,促进科学技术发展。机械制造、焊接、船舶与海洋工程结构力学、轮机工程学科研究生学历教育船舶专业学科、应用物理学、生物技术、统计学、高分子材料工程、焊接技术与工程、机械电子工程、测控技术与仪器、财务管理、物流管理、公共事业管理本科学历教育相关科学研究、科技服务。

与现有技术相比,此技术产生的有益效果:本发明提供一种热稳定性和催化效率增强的催化半纤维素降解的葡聚糖酶突变体。在热稳定性方面,突变体TlGlu16A_A62T在65℃下的半衰期(t1/2)为54min,是野生酶TlGlu16A(32min)的1.69倍;突变体TlGlu16A_A62T的T50值为68℃(图3),相较野生酶TlGlu16A(65℃)提高3℃;在催化活力方面,以燕麦葡聚糖为底物时,突变体TlGlu16A_A62T的比活为13100U/mg,是野生型TlGlu16A(10800U/mg)的1.21倍;最适pH和最适温度和野生型基本保持一致,完全符合饲料的要求。验证实验中使用葡聚糖酶野生型RhGlu16B和突变体RhGlu16B_N57A。在热稳定性方面,突变体RhGlu16B_N57A在65℃下的半衰期(t1/2)为14min,相较野生酶RhGlu16B(140min)降低的90%;突变体RhGlu16B_N57A的T50值为68.6℃(图6),相较野生酶RhGlu16B(63℃)降低5.6℃;在催化活力方面,以燕麦葡聚糖为底物时,突变体RhGlu16B_N57A的比活为5340U/mg,相较野生型RhGlu16B(9673U/mg)降低45%;最适pH和最适温度也和野生型基本保持一致,完全符合饲料的要求。这样一种在催化活力高、热稳定性优良的酸性葡聚糖酶在饲料加工、啤酒酿造及寡糖生产等领域中具有极大的应用潜力。

技术转让,许可,合作所需资金需双方协商,此项技术想尽快落地保定,希望具备此项技术研发的技术方,能够尽快承接此项目。。