来自枯草芽孢杆菌的裂解性多糖单加氧酶及其应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115992104A(43)申请公布日2023.04.21(21)申请号202210868807.1(22)申请日2022.07.22(71)申请人浙江大学地址310030浙江省杭州市西湖区余杭塘路866号(72)发明人王谦孙小宝王佳堃刘建新(74)专利代理机构成都方圆聿联专利代理事务所(普通合伙)51241专利代理师张淑枝(51)Int.Cl.C12N9/02(2006.01)C12N15/53(2006.01)C12P19/14(2006.01)C12P19/02(2006.01)A23K10/14(2016.01)权利要求书1页说明书11页序列表（电子公布）附图7页(54)发明名称来自枯草芽孢杆菌的裂解性多糖单加氧酶及其应用(57)摘要本发明公开了一种来自枯草芽孢杆菌的裂解性多糖单加氧酶及其应用，由455个氨基酸残基构成，其氨基酸序列如SEQIDNo.1所示。重组BsLPMO10A在50℃和pH5.0时具有最佳活性。底物特异性研究表明，该酶表现出广泛的活性底物谱。与此同时BsLPMO10A在本研究中首次显示出对阿拉伯聚糖的活性。它与一系列糖苷水解酶的协同作用表明BsLPMO10A显着加速了葡聚糖、木聚糖、纤维素和几丁质的糖化。此外，通过六种天然饲料的降解进一步验证了BsLPMO10A和GHs的协同作用。CN115992104ACN115992104A权利要求书1/1页1.一种来自枯草芽孢杆菌的裂解性多糖单加氧酶BsLPMO10A，由455个氨基酸残基构成，其氨基酸序列如SEQIDNo.1所示。2.编码权利要求1所述的裂解性多糖单加氧酶BsLPMO10A的基因。3.根据权利要求2所述的基因，其特征在于，所述基因的核苷酸序列如SEQIDNo.2所示。4.一种表达载体，含有权利要求2或3所述的基因。5.一种重组菌，含有权利要求4所述的表达载体。6.权利要求1所述的裂解性多糖单加氧酶BsLPMO10A在促进半纤维素底物降解上的应用。7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述半纤维素底物为地衣多糖、β‑葡聚糖、刺槐豆胶、魔芋葡甘露聚糖、山毛榉木木聚糖和甜菜碱阿拉伯糖。8.权利要求1所述的裂解性多糖单加氧酶BsLPMO10A在促进多糖底物β‑1,4糖苷键断裂上的应用。9.权利要求1所述的裂解性多糖单加氧酶BsLPMO10A在与糖苷水解酶协同促进多糖的分解上的应用。2CN115992104A说明书1/11页来自枯草芽孢杆菌的裂解性多糖单加氧酶及其应用技术领域[0001]本发明属于酶学领域，具体涉及一种来自枯草芽孢杆菌的裂解性多糖单加氧酶及其应用。背景技术[0002]植物木质纤维素是自然界中最丰富的生物质来源，年产量约为1011‑1012吨(Centore,Hochman,&Zilberman,2014)。其中，非淀粉多糖，如纤维素和半纤维素以及木质素是主要成分，赋予植物刚性和抗昆虫和真菌侵袭的能力。在有效利用之前，这些生物聚合物需要完全分解成单体和低聚物。不幸的是，木质纤维素中高度复杂和顽固的结构成为生物降解的障碍。糖苷水解酶(GHs)，包括纤维素酶、木聚糖酶和葡聚糖酶，已广泛用于工业，特别是用于食品/饲料添加剂的开发。然而，仅由于天然多糖结构复杂，尤其是晶体结构中链之间形成的氢键，因此，仅仅使用GHs难以彻底分解天然多糖。[0003]最近发现，裂解性多糖单加氧酶(LPMOs，EC1.14.99.53‑56)作为一种新型氧化酶，可催化顽固多糖的氧化裂解。LPMO是铜离子依赖性酶家族，可提高传统GHs的生物质解聚效率，并通过氧化和裂解多糖底物促进天然碳循环。根据碳水化合物活性酶数据库(CAZy,http://www.cazy.org/)，LPMO被归类为辅助活性家族(AAs)(Levasseur,Drula,Lombard,Coutinho,&Henrissat,2013)。迄今为止，在细菌、真菌、病毒、昆虫和古生菌中发现了大量作用于纤维素、几丁质、淀粉和其他多糖底物的LPMO(Lombard,GolacondaRamulu,Drula,Coutinho,&Henrissat,2014)。根据其序列和底物特异性分为8个家族，AA9‑11和AA13‑17。大多数LPMO为β‑折叠拓扑结构，其中某些LPMO为β‑折叠通过可变长度的环状结构连接(Hemsworth,Henrissat,Davies,&Walton,2014；Harrisetal.,2010；Leggioetal.,2015)。鉴于其平坦的底物结合表面，这些酶适用于结晶多糖的结合和裂解，为GHs的后续水解提供更多的进攻位点(Hemsworth,Johnston,Davies,&Walton,2015；Johan