CN111440782A - 一种新型β-半乳糖苷酶GalA及其应用 - Google Patents

一种新型β-半乳糖苷酶GalA及其应用 Download PDF

Info

Publication number
CN111440782A
CN111440782A CN202010323081.4A CN202010323081A CN111440782A CN 111440782 A CN111440782 A CN 111440782A CN 202010323081 A CN202010323081 A CN 202010323081A CN 111440782 A CN111440782 A CN 111440782A
Authority
CN
China
Prior art keywords
galactosidase
asp
gala
leu
glu
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010323081.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111440782B (zh
Inventor
陈豪
董娟
陈鹏
狄国虎
吴祥根
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shandong Qingdao Integrated Traditional Chinese And Western Medicine Hospital Qingdao Fifth People's Hospital Qingdao Institute Of Integrated Chinese And Western Medicine
Qingdao University
Original Assignee
Shandong Qingdao Integrated Traditional Chinese And Western Medicine Hospital Qingdao Fifth People's Hospital Qingdao Institute Of Integrated Chinese And Western Medicine
Qingdao University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shandong Qingdao Integrated Traditional Chinese And Western Medicine Hospital Qingdao Fifth People's Hospital Qingdao Institute Of Integrated Chinese And Western Medicine, Qingdao University filed Critical Shandong Qingdao Integrated Traditional Chinese And Western Medicine Hospital Qingdao Fifth People's Hospital Qingdao Institute Of Integrated Chinese And Western Medicine
Priority to CN202010323081.4A priority Critical patent/CN111440782B/zh
Publication of CN111440782A publication Critical patent/CN111440782A/zh
Priority to PCT/CN2020/113644 priority patent/WO2021212723A1/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111440782B publication Critical patent/CN111440782B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/14Hydrolases (3)
    • C12N9/24Hydrolases (3) acting on glycosyl compounds (3.2)
    • C12N9/2402Hydrolases (3) acting on glycosyl compounds (3.2) hydrolysing O- and S- glycosyl compounds (3.2.1)
    • C12N9/2468Hydrolases (3) acting on glycosyl compounds (3.2) hydrolysing O- and S- glycosyl compounds (3.2.1) acting on beta-galactose-glycoside bonds, e.g. carrageenases (3.2.1.83; 3.2.1.157); beta-agarase (3.2.1.81)
    • C12N9/2471Beta-galactosidase (3.2.1.23), i.e. exo-(1-->4)-beta-D-galactanase
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23CDAIRY PRODUCTS, e.g. MILK, BUTTER OR CHEESE; MILK OR CHEESE SUBSTITUTES; MAKING THEREOF
    • A23C7/00Other dairy technology
    • A23C7/04Removing unwanted substances other than lactose or milk proteins from milk
    • A23C7/043Removing unwanted substances other than lactose or milk proteins from milk using chemicals in liquid or solid state, e.g. flocculating, adsorbing or extracting agents
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23LFOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L5/00Preparation or treatment of foods or foodstuffs, in general; Food or foodstuffs obtained thereby; Materials therefor
    • A23L5/20Removal of unwanted matter, e.g. deodorisation or detoxification
    • A23L5/25Removal of unwanted matter, e.g. deodorisation or detoxification using enzymes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12YENZYMES
    • C12Y302/00Hydrolases acting on glycosyl compounds, i.e. glycosylases (3.2)
    • C12Y302/01Glycosidases, i.e. enzymes hydrolysing O- and S-glycosyl compounds (3.2.1)
    • C12Y302/01023Beta-galactosidase (3.2.1.23), i.e. exo-(1-->4)-beta-D-galactanase

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Nutrition Science (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

本发明涉及一种新型β‑半乳糖苷酶GalA及其应用。所述β‑半乳糖苷酶GalA氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。本发明提供一种所述β‑半乳糖苷酶GalA的重组表达及纯化制备方法,发酵液酶活力可达3795.6U/mL,一步纯化纯度>97%,回收率为79.5%。本发明所述β‑半乳糖苷酶GalA具有良好的热稳定性和储存稳定性,最适反应温度为50℃,在50℃下持续孵育24h仍保留89.7%的酶活力,室温下(30℃)储存30天,仍然能保留81.5%的酶活力。本发明所述β‑半乳糖苷酶GalA活力高、稳定性好,降解乳糖能力强,具有良好的应用潜质。

Description

一种新型β-半乳糖苷酶GalA及其应用
技术领域
本发明涉及一种新型β-半乳糖苷酶GalA及其应用,属于生物技术领域。
背景技术
β-半乳糖苷酶(EC 3.2.1.23)是一种糖苷水解酶,可催化乳糖水解和转半乳糖基化反应。作为一种常用的医用酶,β-半乳糖苷酶已广泛用于乳制品行业中将乳糖分解为半乳糖和葡萄糖。此外,β-半乳糖苷酶还可以在乳糖或其他与结构相关的半乳糖苷水解过程中通过转糖基化作用产生半乳糖寡糖。β-半乳糖苷酶可广泛用于营养和食品加工。
β-半乳糖苷酶的水解活性已经在食品工业中使用了数十年,以帮助吸收未消化的乳糖。全世界,特别是在东亚,许多儿童和成人正面临乳糖消化不良和乳糖酶缺乏引起的不耐受的问题。这些疾病背后的原因是小肠中β-半乳糖苷酶活性降低或合成降低。患有乳糖不耐症的人只能食用不含或很少乳糖的乳制品。为了克服乳糖不耐症带来的局限性,可以通过降解牛奶中的乳糖来使牛奶中的乳糖降解。此外,人们在食用奶制品之前服用含有β-半乳糖苷酶的药物,这也可以有效降低乳糖浓度。在食品工业中,β-半乳糖苷酶的水解活性还被用于减少冰淇淋和炼乳中的结晶。
尽管β-半乳糖苷酶已从多种生物中纯化和鉴定,例如细菌,真菌,酵母,植物和哺乳动物等。由于产量,稳定性,降解效率等问题,能够用于商品化应用的β-半乳糖苷酶仍然很少。而且,目前市场上销售的β-半乳糖苷酶价格昂贵、品种单一,无法满足特定条件下的应用,因此急需开发新的β-半乳糖苷酶。
发明内容
本发明针对现有技术的不足,提供了一种新型β-半乳糖苷酶GalA及其制备方法。本发明提供一种所述β-半乳糖苷酶GalA的重组表达及纯化制备方法,发酵液酶活力可达3795.6U/mL,一步纯化纯度>97%,回收率为79.5%。本发明所述β-半乳糖苷酶GalA具有良好的热稳定性和储存稳定性,最适反应温度为50℃,在50℃下持续孵育24h仍保留89.7%的酶活力,常温(30℃)下储存30天,仍然能保留81.5%的酶活力。本发明所述β-半乳糖苷酶GalA活力高、稳定性好,降解乳糖能力强,具有良好的应用潜质。
一方面,本发明提供一种新型β-半乳糖苷酶GalA,其氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。
SEQ ID NO.1:
MINEKLPKIWRFEDDGLKPDDEVWDEIRMFKLDGIDVDTLNVFSWDLNQPDEETYDFTWLDEQIDRLYENGIYTCLDTSTDDHPDWMDKKYPDVLRVDYQGRKRDFGGRHNSCPNSTRSYKYDERMDDRLGERYKDHPGVLIWHVSNMYGGYCYCDNCDDSFRKWLQQKYGTLQNVNKDWNTRFWGHTFYDWDEIVPPNVLSEEWEGDSTNFQGISLDYRIFQSDSLLECFKLERDDLKKHTPNLPETTNLMGTYKELDYFKWGKEMHVVSWDNYPDYDTPVSFTDMDHDLMTALKSGQPFMLMEQTPSQQNWQPYNSLKRPGVMRLWSYQDVDRGDETVMFFQLRRSVGDCEKYHGDVIEHVGHENTRVFRETDDLGKELGNLSDDLLDDRVQDKVDIVFDWENRWDTELSSGPSKDLDYVKEVHNYYDDLFDENIPVDMIGVDEDLSKYEIVIDPVLYMVKSGYDDRVKEFVQNGGTFVTTFFSGIVNEHDLVTLGGYPGELRDLLGIWVEEIDDLPPEVKNQIVITNDTGRLTGTYECRLLFDIIHSEGDDVLDEYGSAFYFGTPVITRHTYGKGKTYYVGTCPDQDFLTRFMKTVCAEKEIDPLLNVPKGVEVTERRKRGESYFFIMNHNDSTVELEIGEGTHLLTGKELTGDTSLEDYRGEGTA
另一方面,本发明还提供一种所述β-半乳糖苷酶GalA对应的核酸序列,如SEQ IDNO.2所示。
SEQ ID NO.2:
ATGATCAACGAAAAACTGCCGAAAATCTGGCGTTTCGAAGACGACGGTCTGAAACCGGACGACGAAGTTTGGGACGAAATCCGTATGTTCAAACTGGACGGTATCGACGTTGACACCCTGAACGTTTTCTCTTGGGACCTGAACCAGCCGGACGAAGAAACCTACGACTTCACCTGGCTGGACGAACAGATCGACCGTCTGTACGAAAACGGTATCTACACCTGCCTGGACACCTCTACCGACGACCACCCGGACTGGATGGACAAAAAATACCCGGACGTTCTGCGTGTTGACTACCAGGGTCGTAAACGTGACTTCGGTGGTCGTCACAACTCTTGCCCGAACTCTACCCGTTCTTACAAATACGACGAACGTATGGACGACCGTCTGGGTGAACGTTACAAAGACCACCCGGGTGTTCTGATCTGGCACGTTTCTAACATGTACGGTGGTTACTGCTACTGCGACAACTGCGACGACTCTTTCCGTAAATGGCTGCAGCAGAAATACGGTACCCTGCAGAACGTTAACAAAGACTGGAACACCCGTTTCTGGGGTCACACCTTCTACGACTGGGACGAAATCGTTCCGCCGAACGTTCTGTCTGAAGAATGGGAAGGTGACTCTACCAACTTCCAGGGTATCTCTCTGGACTACCGTATCTTCCAGTCTGACTCTCTGCTGGAATGCTTCAAACTGGAACGTGACGACCTGAAAAAACACACCCCGAACCTGCCGGAAACCACCAACCTGATGGGTACCTACAAAGAACTGGACTACTTCAAATGGGGTAAAGAAATGCACGTTGTTTCTTGGGACAACTACCCGGACTACGACACCCCGGTTTCTTTCACCGACATGGACCACGACCTGATGACCGCTCTGAAATCTGGTCAGCCGTTCATGCTGATGGAACAGACCCCGTCTCAGCAGAACTGGCAGCCGTACAACTCTCTGAAACGTCCGGGTGTTATGCGTCTGTGGTCTTACCAGGACGTTGACCGTGGTGACGAAACCGTTATGTTCTTCCAGCTGCGTCGTTCTGTTGGTGACTGCGAAAAATACCACGGTGACGTTATCGAACACGTTGGTCACGAAAACACCCGTGTTTTCCGTGAAACCGACGACCTGGGTAAAGAACTGGGTAACCTGTCTGACGACCTGCTGGACGACCGTGTTCAGGACAAAGTTGACATCGTTTTCGACTGGGAAAACCGTTGGGACACCGAACTGTCTTCTGGTCCGTCTAAAGACCTGGACTACGTTAAAGAAGTTCACAACTACTACGACGACCTGTTCGACGAAAACATCCCGGTTGACATGATCGGTGTTGACGAAGACCTGTCTAAATACGAAATCGTTATCGACCCGGTTCTGTACATGGTTAAATCTGGTTACGACGACCGTGTTAAAGAATTCGTTCAGAACGGTGGTACCTTCGTTACCACCTTCTTCTCTGGTATCGTTAACGAACACGACCTGGTTACCCTGGGTGGTTACCCGGGTGAACTGCGTGACCTGCTGGGTATCTGGGTTGAAGAAATCGACGACCTGCCGCCGGAAGTTAAAAACCAGATCGTTATCACCAACGACACCGGTCGTCTGACCGGTACCTACGAATGCCGTCTGCTGTTCGACATCATCCACTCTGAAGGTGACGACGTTCTGGACGAATACGGTTCTGCTTTCTACTTCGGTACCCCGGTTATCACCCGTCACACCTACGGTAAAGGTAAAACCTACTACGTTGGTACCTGCCCGGACCAGGACTTCCTGACCCGTTTCATGAAAACCGTTTGCGCTGAAAAAGAAATCGACCCGCTGCTGAACGTTCCGAAAGGTGTTGAAGTTACCGAACGTCGTAAACGTGGTGAATCTTACTTCTTCATCATGAACCACAACGACTCTACCGTTGAACTGGAAATCGGTGAAGGTACCCACCTGCTGACCGGTAAAGAACTGACCGGTGACACCTCTCTGGAAGACTACCGTGGTGAAGGTACCGCT
另一方面,本发明还提供一种所述β-半乳糖苷酶GalA的制备与纯化方法。
另一方面,本发明还提供了所述β-半乳糖苷酶GalA在降解乳糖中的应用。
另一方面,一种降解牛奶中乳糖的方法,所选用的β-半乳糖苷酶为GalA。
优选:所述降解条件中反应温度为0~70℃。最适反应温度为50℃。
有益效果:
1.本发明的β-半乳糖苷酶GalA为新颖的β-半乳糖苷酶,在《Genbank》数据库中与本发明所述β-半乳糖苷酶最高氨基酸序列相似度仅为88.87%,说明本发明的β-半乳糖苷酶为序列和结构新颖的β-半乳糖苷酶。
2.本发明提供了一种制备β-半乳糖苷酶的方法,即利用基因工程的技术方法,将β-半乳糖苷酶GalA的基因序列异源重组表达到大肠杆菌,经发酵后,发酵液酶活力达到3795.6U/mL。该酶纯化方法简单,利用镍柱对其进行一步亲和纯化,回收率高达79.5%,蛋白质纯度>97%。
3.本发明所述β-半乳糖苷酶GalA具有良好的热稳定性和储存稳定性,在50℃下持续孵育24h仍保留高的酶活力,适合大规模持续降解,常温下储存30天,仍然能保留80%以上的酶活力,保存方便,具有良好的应用潜质。
综上所述,本发明所述β-半乳糖苷酶GalA序列新颖、产量高、制备简单、性质稳定,具有良好的工业化应用潜质。
附图说明
图1为本发明β-半乳糖苷酶GalA的蛋白质分离纯化图(M,蛋白质标准品;1,纯化所得β-半乳糖苷酶GalA);
图2为本发明β-半乳糖苷酶GalA在50℃孵育的热稳定性图;
图3为本发明β-半乳糖苷酶GalA在常温30℃下的储藏稳定性图;
图4为薄层层析(TLC)法检测本发明β-半乳糖苷酶GalA在牛奶中乳糖降解产物图(1,葡萄糖标准品;2,半乳糖标准品;3,乳糖底物;4,多聚寡糖标准品;5,乳糖降解10min样品,6,乳糖降解20min样品;7,乳糖降解40min样品;8,乳糖降解60min样品)。
具体实施方式
实施例1β-半乳糖苷酶GalA的序列分析
本发明所述β-半乳糖苷酶GalA的产酶基因galA为人工合成序列。前期研究中,发明人发现深海细菌Q15具有较高的乳糖降解活性,对其进行全基因测序时,发现其含有一个预测的β-半乳糖苷酶序列,将其命名为galA。在氨基酸序列不变的情况下,发明人将该基因序列根据宿主(大肠杆菌的)的密码子偏好性,进行了碱基序列优化,利于其在大肠杆菌中进行高效表达。本发明所述β-半乳糖苷酶包含有2007个碱基序列,编码669个氨基酸序列。
多重序列比对Basic Local Alignment Search Tool(Blast)发现,在《Genbank》数据库中,与本发明所述的β-半乳糖苷酶氨基酸序列相似度最高的为Bacillus属的蛋白(WP_053430202,WP_134230305和WP_010899827),这三个蛋白均含有672个氨基酸序列。其中《WP_053430202》与本发明所述β-半乳糖苷酶GalA的氨基酸序列相似度为88.87%;《WP_134230305》与本发明所述β-半乳糖苷酶GalA的氨基酸序列相似度为88.72%;《WP_010899827》与本发明所述β-半乳糖苷酶GalA的氨基酸序列相似度为88.42%。发明人深入分析发现《Genbank》中β-半乳糖苷酶(WP_053430202,WP_134230305和WP_010899827)为预测蛋白,并未有现有技术报道其生物学功能。
将β-半乳糖苷酶GalA的碱基序列以限制性内切酶Nco I和Xho I为酶切位点,设计重组引物如下(下划线为限制性内切酶位点,斜体为限制性内切酶保护碱基):
正向引物:PGalA-F:
5’-CATGCCATGGATGATCAACGAAAAACTGCC-3’(Nco I)
反向引物:PGalA-R:
5’-CCGCTCGAGAGCGGTACCTTCACCACGGT-3’(Xho I)
PCR扩增条件为:94℃预变性3min;94℃变性30秒,55℃退火30秒,72℃延伸1min,共30个循环;72℃延伸2min;4℃稳定15min。PCR反应所用DNA聚合酶为Primerstar HS购自大连宝生物公司。
PCR产物用限制性内切酶Nco I和Xho I进行双酶切,通过琼脂糖凝胶电泳回收酶切后的PCR产物。pET22b(+)质粒DNA(美国Invitrogen公司),同样用限制性内切酶Nco I和Xho I进行双酶切,进行琼脂糖凝胶电泳并回收酶切后的产物片段。酶切所用酶和底物反应体系(温度、时间、DNA用量等)均参照大连宝生物提供的产品说明操作。
双酶切处理的PCR产物和pET-22b(+)质粒载体参照DNA连接酶(大连宝生物公司)说明书进行连接反应;连接产物转化至大肠杆菌DH5α菌株(美国Invitrogen公司),涂布在Luria-Bertani(LB)培养基固体平板上(含有50μg/mL氨苄青霉素的),37℃温箱中培养12-16小时后,挑取单克隆;将单克隆转接至LB液体培养基中(含有50μg/mL氨苄青霉素),转速为180rpm的37℃摇床中培养过夜。将单克隆进行序列测定,选择阳性克隆,并将其命名为pET22b-GalA。重组质粒转化至大肠杆菌BL21(DE3)(购自大连宝生物公司),将重组大肠菌株命名为BL21(DE3)/pET22b-GalA,保存在-80℃备用。
实施例2β-半乳糖苷酶GalA的制备及纯化方法
将重组菌株BL21(DE3)/pET22b-GalA在100mL的LB液体培养基中(50μg/mL氨苄青霉素),在37℃摇床中180rpm震荡培养至OD600=0.6,加入终浓度为0.1mM的诱导剂异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG),在20℃诱导20h。底物4-Nitrophenyl-β-d-glucopyranoside,ONPG(购置于Sigma Alddrich,USA)用于β-半乳糖苷酶活性测定。β-半乳糖苷酶GalA的酶活标准测定方法为:100μL酶液加入900μL 0.3%ONPG底物(20mM Tris-HCl缓冲液,pH 7.0),在50℃下反应10min,加入1M的Na2CO3试剂终止反应,根据ONP标准曲线在OD420nm处确定活性。β-半乳糖苷酶的单位(U)定义为在分析条件下每分钟释放1μmol ONP所需的酶量。
发酵停止后,12000rpm离心10min,弃菌体,收集上清液;发酵上清液上样于10mL镍离子亲和层析柱,上样流速为5mL/min,利用10mM咪唑洗脱,去除杂蛋白,再利用150mM的咪唑洗脱,收集洗脱组分。将活性成分透析去除咪唑,分装储存在-20℃备用。通过镍离子一步亲和纯化,蛋白回收率达到79.5%。纯化所得β-半乳糖苷酶GalA进行聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE),如图1所示,β-半乳糖苷酶GalA的分子量为80kDa左右,与序列分析中预测的蛋白大小一致(78.4kDa)。通过凝胶分析发现,纯化所得β-半乳糖苷酶GalA的蛋白纯度达到97%以上。
实施例3β-半乳糖苷酶GalA的稳定性
将实施例2中纯化所得β-半乳糖苷酶GalA在不同条件下进行酶活力测定,检测不同温度和pH对酶活力的影响。在不同温度(0-70℃)下反应10min,检测不同反应温度对酶活力的影响,以最高酶活力为100%,计算不同温度下β-半乳糖苷酶GalA的相对酶活力,β-半乳糖苷酶GalA的最适反应温度为50℃。将β-半乳糖苷酶GalA在50℃孵育不同时间(6,12,18,24,30,36h),在最适反应温度(50℃)下检测剩余酶活力,以孵育前的酶活力作为100%。如图2所示,β-半乳糖苷酶GalA具有良好的热稳定性,在50℃下持续孵育24h仍保留89.7%的酶活力,表明本发明所述β-半乳糖苷酶GalA能够在最适反应温度下能够持续发挥作用。
将实施例2中纯化所得β-半乳糖苷酶GalA在常温(30℃)下孵育不同时间(10,20,30,40,50,60天),取出后,在其最适反应温度(50℃)下检测其酶活力,以孵育前的活力作为100%,如图3所示,β-半乳糖苷酶GalA在30℃下储存30天,仍然能保留81.5%的酶活力,表明本发明所述β-半乳糖苷酶GalA具有良好的储存稳定性。
因此,本发明所述β-半乳糖苷酶GalA具有良好的热稳定性和储存稳定性,利于其后续开发利用。
实施例4β-半乳糖苷酶GalA酶解产物薄层层析分析
将实施例2中纯化所得β-半乳糖苷酶GalA与牛奶(采购自蒙牛)在50℃下分别孵育0,10,20,40,60min,然后在高效薄层层析板(HPTLC)检测。具体为:将HPTLC层析板裁剪成7cm宽合适大小的样本,将孵育前后样品点样在原点处,置于有展开剂(正丁醇/甲酸/水=5:3:2)的展缸中30min,吹干层析板,浸入显色剂(90%乙醇和10%,v/v)中2s,取出吹干,80℃烘烤,至样品出现。如图4所示,本发明所述β-半乳糖苷酶GalA可迅速的将牛奶中乳糖降解为单糖(葡萄糖和半乳糖)。
序列表
<110> 青岛大学
山东青岛中西医结合医院(青岛市第五人民医院)(青岛市中西医结合研究所)
<120> 一种新型β-半乳糖苷酶GalA及其应用
<141> 2020-04-22
<160> 4
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 669
<212> PRT
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 1
Met Ile Asn Glu Lys Leu Pro Lys Ile Trp Arg Phe Glu Asp Asp Gly
1 5 10 15
Leu Lys Pro Asp Asp Glu Val Trp Asp Glu Ile Arg Met Phe Lys Leu
20 25 30
Asp Gly Ile Asp Val Asp Thr Leu Asn Val Phe Ser Trp Asp Leu Asn
35 40 45
Gln Pro Asp Glu Glu Thr Tyr Asp Phe Thr Trp Leu Asp Glu Gln Ile
50 55 60
Asp Arg Leu Tyr Glu Asn Gly Ile Tyr Thr Cys Leu Asp Thr Ser Thr
65 70 75 80
Asp Asp His Pro Asp Trp Met Asp Lys Lys Tyr Pro Asp Val Leu Arg
85 90 95
Val Asp Tyr Gln Gly Arg Lys Arg Asp Phe Gly Gly Arg His Asn Ser
100 105 110
Cys Pro Asn Ser Thr Arg Ser Tyr Lys Tyr Asp Glu Arg Met Asp Asp
115 120 125
Arg Leu Gly Glu Arg Tyr Lys Asp His Pro Gly Val Leu Ile Trp His
130 135 140
Val Ser Asn Met Tyr Gly Gly Tyr Cys Tyr Cys Asp Asn Cys Asp Asp
145 150 155 160
Ser Phe Arg Lys Trp Leu Gln Gln Lys Tyr Gly Thr Leu Gln Asn Val
165 170 175
Asn Lys Asp Trp Asn Thr Arg Phe Trp Gly His Thr Phe Tyr Asp Trp
180 185 190
Asp Glu Ile Val Pro Pro Asn Val Leu Ser Glu Glu Trp Glu Gly Asp
195 200 205
Ser Thr Asn Phe Gln Gly Ile Ser Leu Asp Tyr Arg Ile Phe Gln Ser
210 215 220
Asp Ser Leu Leu Glu Cys Phe Lys Leu Glu Arg Asp Asp Leu Lys Lys
225 230 235 240
His Thr Pro Asn Leu Pro Glu Thr Thr Asn Leu Met Gly Thr Tyr Lys
245 250 255
Glu Leu Asp Tyr Phe Lys Trp Gly Lys Glu Met His Val Val Ser Trp
260 265 270
Asp Asn Tyr Pro Asp Tyr Asp Thr Pro Val Ser Phe Thr Asp Met Asp
275 280 285
His Asp Leu Met Thr Ala Leu Lys Ser Gly Gln Pro Phe Met Leu Met
290 295 300
Glu Gln Thr Pro Ser Gln Gln Asn Trp Gln Pro Tyr Asn Ser Leu Lys
305 310 315 320
Arg Pro Gly Val Met Arg Leu Trp Ser Tyr Gln Asp Val Asp Arg Gly
325 330 335
Asp Glu Thr Val Met Phe Phe Gln Leu Arg Arg Ser Val Gly Asp Cys
340 345 350
Glu Lys Tyr His Gly Asp Val Ile Glu His Val Gly His Glu Asn Thr
355 360 365
Arg Val Phe Arg Glu Thr Asp Asp Leu Gly Lys Glu Leu Gly Asn Leu
370 375 380
Ser Asp Asp Leu Leu Asp Asp Arg Val Gln Asp Lys Val Asp Ile Val
385 390 395 400
Phe Asp Trp Glu Asn Arg Trp Asp Thr Glu Leu Ser Ser Gly Pro Ser
405 410 415
Lys Asp Leu Asp Tyr Val Lys Glu Val His Asn Tyr Tyr Asp Asp Leu
420 425 430
Phe Asp Glu Asn Ile Pro Val Asp Met Ile Gly Val Asp Glu Asp Leu
435 440 445
Ser Lys Tyr Glu Ile Val Ile Asp Pro Val Leu Tyr Met Val Lys Ser
450 455 460
Gly Tyr Asp Asp Arg Val Lys Glu Phe Val Gln Asn Gly Gly Thr Phe
465 470 475 480
Val Thr Thr Phe Phe Ser Gly Ile Val Asn Glu His Asp Leu Val Thr
485 490 495
Leu Gly Gly Tyr Pro Gly Glu Leu Arg Asp Leu Leu Gly Ile Trp Val
500 505 510
Glu Glu Ile Asp Asp Leu Pro Pro Glu Val Lys Asn Gln Ile Val Ile
515 520 525
Thr Asn Asp Thr Gly Arg Leu Thr Gly Thr Tyr Glu Cys Arg Leu Leu
530 535 540
Phe Asp Ile Ile His Ser Glu Gly Asp Asp Val Leu Asp Glu Tyr Gly
545 550 555 560
Ser Ala Phe Tyr Phe Gly Thr Pro Val Ile Thr Arg His Thr Tyr Gly
565 570 575
Lys Gly Lys Thr Tyr Tyr Val Gly Thr Cys Pro Asp Gln Asp Phe Leu
580 585 590
Thr Arg Phe Met Lys Thr Val Cys Ala Glu Lys Glu Ile Asp Pro Leu
595 600 605
Leu Asn Val Pro Lys Gly Val Glu Val Thr Glu Arg Arg Lys Arg Gly
610 615 620
Glu Ser Tyr Phe Phe Ile Met Asn His Asn Asp Ser Thr Val Glu Leu
625 630 635 640
Glu Ile Gly Glu Gly Thr His Leu Leu Thr Gly Lys Glu Leu Thr Gly
645 650 655
Asp Thr Ser Leu Glu Asp Tyr Arg Gly Glu Gly Thr Ala
660 665
<210> 2
<211> 2007
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 2
atgatcaacg aaaaactgcc gaaaatctgg cgtttcgaag acgacggtct gaaaccggac 60
gacgaagttt gggacgaaat ccgtatgttc aaactggacg gtatcgacgt tgacaccctg 120
aacgttttct cttgggacct gaaccagccg gacgaagaaa cctacgactt cacctggctg 180
gacgaacaga tcgaccgtct gtacgaaaac ggtatctaca cctgcctgga cacctctacc 240
gacgaccacc cggactggat ggacaaaaaa tacccggacg ttctgcgtgt tgactaccag 300
ggtcgtaaac gtgacttcgg tggtcgtcac aactcttgcc cgaactctac ccgttcttac 360
aaatacgacg aacgtatgga cgaccgtctg ggtgaacgtt acaaagacca cccgggtgtt 420
ctgatctggc acgtttctaa catgtacggt ggttactgct actgcgacaa ctgcgacgac 480
tctttccgta aatggctgca gcagaaatac ggtaccctgc agaacgttaa caaagactgg 540
aacacccgtt tctggggtca caccttctac gactgggacg aaatcgttcc gccgaacgtt 600
ctgtctgaag aatgggaagg tgactctacc aacttccagg gtatctctct ggactaccgt 660
atcttccagt ctgactctct gctggaatgc ttcaaactgg aacgtgacga cctgaaaaaa 720
cacaccccga acctgccgga aaccaccaac ctgatgggta cctacaaaga actggactac 780
ttcaaatggg gtaaagaaat gcacgttgtt tcttgggaca actacccgga ctacgacacc 840
ccggtttctt tcaccgacat ggaccacgac ctgatgaccg ctctgaaatc tggtcagccg 900
ttcatgctga tggaacagac cccgtctcag cagaactggc agccgtacaa ctctctgaaa 960
cgtccgggtg ttatgcgtct gtggtcttac caggacgttg accgtggtga cgaaaccgtt 1020
atgttcttcc agctgcgtcg ttctgttggt gactgcgaaa aataccacgg tgacgttatc 1080
gaacacgttg gtcacgaaaa cacccgtgtt ttccgtgaaa ccgacgacct gggtaaagaa 1140
ctgggtaacc tgtctgacga cctgctggac gaccgtgttc aggacaaagt tgacatcgtt 1200
ttcgactggg aaaaccgttg ggacaccgaa ctgtcttctg gtccgtctaa agacctggac 1260
tacgttaaag aagttcacaa ctactacgac gacctgttcg acgaaaacat cccggttgac 1320
atgatcggtg ttgacgaaga cctgtctaaa tacgaaatcg ttatcgaccc ggttctgtac 1380
atggttaaat ctggttacga cgaccgtgtt aaagaattcg ttcagaacgg tggtaccttc 1440
gttaccacct tcttctctgg tatcgttaac gaacacgacc tggttaccct gggtggttac 1500
ccgggtgaac tgcgtgacct gctgggtatc tgggttgaag aaatcgacga cctgccgccg 1560
gaagttaaaa accagatcgt tatcaccaac gacaccggtc gtctgaccgg tacctacgaa 1620
tgccgtctgc tgttcgacat catccactct gaaggtgacg acgttctgga cgaatacggt 1680
tctgctttct acttcggtac cccggttatc acccgtcaca cctacggtaa aggtaaaacc 1740
tactacgttg gtacctgccc ggaccaggac ttcctgaccc gtttcatgaa aaccgtttgc 1800
gctgaaaaag aaatcgaccc gctgctgaac gttccgaaag gtgttgaagt taccgaacgt 1860
cgtaaacgtg gtgaatctta cttcttcatc atgaaccaca acgactctac cgttgaactg 1920
gaaatcggtg aaggtaccca cctgctgacc ggtaaagaac tgaccggtga cacctctctg 1980
gaagactacc gtggtgaagg taccgct 2007
<210> 3
<211> 30
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 3
catgccatgg atgatcaacg aaaaactgcc 30
<210> 4
<211> 29
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 4
ccgctcgaga gcggtacctt caccacggt 29

Claims (6)

1.一种新型β-半乳糖苷酶GalA,其氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。
2.如权利要求1所述的β-半乳糖苷酶GalA所对应的核苷酸序列,所述核苷酸序列如SEQID NO.2所示。
3.如权利要求1所述的β-半乳糖苷酶GalA的制备与纯化方法。
4.如权利要求1所述的β-半乳糖苷酶GalA在降解乳糖中的应用。
5.一种降解牛奶中乳糖的方法,其特征是,所选用的β-半乳糖苷酶为权利要求1所述的β-半乳糖苷酶GalA。
6.如权利要求5所述的方法,其特征是,降解条件中反应温度为0~70℃,最适反应温度为50℃。
CN202010323081.4A 2020-04-22 2020-04-22 一种β-半乳糖苷酶GalA及其应用 Active CN111440782B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010323081.4A CN111440782B (zh) 2020-04-22 2020-04-22 一种β-半乳糖苷酶GalA及其应用
PCT/CN2020/113644 WO2021212723A1 (zh) 2020-04-22 2020-09-06 一种β-半乳糖苷酶GALA及其应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010323081.4A CN111440782B (zh) 2020-04-22 2020-04-22 一种β-半乳糖苷酶GalA及其应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111440782A true CN111440782A (zh) 2020-07-24
CN111440782B CN111440782B (zh) 2021-09-17

Family

ID=71648365

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010323081.4A Active CN111440782B (zh) 2020-04-22 2020-04-22 一种β-半乳糖苷酶GalA及其应用

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN111440782B (zh)
WO (1) WO2021212723A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111849941A (zh) * 2020-08-12 2020-10-30 青岛大学 一种新型β-半乳糖苷酶及其在降解牛奶中乳糖的应用
WO2021212723A1 (zh) * 2020-04-22 2021-10-28 青岛大学 一种β-半乳糖苷酶GALA及其应用
CN113564146A (zh) * 2021-08-09 2021-10-29 青岛大学 一种耐热β-半乳糖苷酶及其在乳糖降解的应用

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101597614A (zh) * 2008-11-24 2009-12-09 中国农业科学院生物技术研究所 编码β-半乳糖苷酶的基因及其表达和应用
CN102115718A (zh) * 2010-12-16 2011-07-06 南京工业大学 一种表达β-半乳糖苷酶的重组菌株及其构建方法和应用
CN102220301A (zh) * 2011-05-30 2011-10-19 云南师范大学 一种耐碱性低温α-半乳糖苷酶AgaAJB13及基因
CN102250856A (zh) * 2011-06-23 2011-11-23 江南大学 一种耐热β-半乳糖苷酶突变体的构建
WO2012125027A1 (en) * 2011-03-14 2012-09-20 Dsm Ip Assets B.V. Yeast strains that ferment uronic acids
CN103937767A (zh) * 2014-04-08 2014-07-23 昆明理工大学 一种半乳糖苷酶和编码这种酶的多核苷酸
CN111849941A (zh) * 2020-08-12 2020-10-30 青岛大学 一种新型β-半乳糖苷酶及其在降解牛奶中乳糖的应用

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3086115B2 (ja) * 1993-01-08 2000-09-11 寳酒造株式会社 超耐熱性β−ガラクトシダーゼ遺伝子
CN101993864B (zh) * 2009-08-13 2012-12-26 中国农业大学 一种耐高温β-半乳糖苷酶及其编码基因与应用
CN102154239B (zh) * 2011-01-06 2012-12-12 中山大学 一种具有高效转糖基β-半乳糖苷酶的新基因及应用
CN104130990A (zh) * 2014-08-08 2014-11-05 南京林业大学 一种β-半乳糖苷酶及其应用
JP6330240B2 (ja) * 2014-12-12 2018-05-30 本田技研工業株式会社 耐熱性β−グルコシダーゼ
CN111440782B (zh) * 2020-04-22 2021-09-17 青岛大学 一种β-半乳糖苷酶GalA及其应用

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101597614A (zh) * 2008-11-24 2009-12-09 中国农业科学院生物技术研究所 编码β-半乳糖苷酶的基因及其表达和应用
CN102115718A (zh) * 2010-12-16 2011-07-06 南京工业大学 一种表达β-半乳糖苷酶的重组菌株及其构建方法和应用
WO2012125027A1 (en) * 2011-03-14 2012-09-20 Dsm Ip Assets B.V. Yeast strains that ferment uronic acids
CN102220301A (zh) * 2011-05-30 2011-10-19 云南师范大学 一种耐碱性低温α-半乳糖苷酶AgaAJB13及基因
CN102250856A (zh) * 2011-06-23 2011-11-23 江南大学 一种耐热β-半乳糖苷酶突变体的构建
CN103937767A (zh) * 2014-04-08 2014-07-23 昆明理工大学 一种半乳糖苷酶和编码这种酶的多核苷酸
CN111849941A (zh) * 2020-08-12 2020-10-30 青岛大学 一种新型β-半乳糖苷酶及其在降解牛奶中乳糖的应用

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SUCHARITA SEN ET AL.,: "Production, Purification, Immobilization,and Characterization of a Thermostable β-Galactosidase from Aspergillus alliaceus", 《APPL BIOCHEM BIOTECHNOL》 *
秦燕等: "固定化β-半乳糖苷酶催化生成低聚半乳糖", 《食品与发酵工业》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021212723A1 (zh) * 2020-04-22 2021-10-28 青岛大学 一种β-半乳糖苷酶GALA及其应用
CN111849941A (zh) * 2020-08-12 2020-10-30 青岛大学 一种新型β-半乳糖苷酶及其在降解牛奶中乳糖的应用
CN113564146A (zh) * 2021-08-09 2021-10-29 青岛大学 一种耐热β-半乳糖苷酶及其在乳糖降解的应用
CN113564146B (zh) * 2021-08-09 2023-07-14 青岛大学 一种耐热β-半乳糖苷酶及其在乳糖降解的应用

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021212723A1 (zh) 2021-10-28
CN111440782B (zh) 2021-09-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111440782A (zh) 一种新型β-半乳糖苷酶GalA及其应用
CN112980813B (zh) 低温改良的外切菊粉酶突变体MutS117G
CN112813051A (zh) 热适应性改良的低温外切菊粉酶突变体MutP124G及应用
CN112725307A (zh) 一种耐热性降低的低温外切菊粉酶突变体MutG169Δ4及应用
CN113969290B (zh) 一种深海细菌来源的α-葡萄糖苷酶QsGH97a及其编码基因与应用
CN113862233B (zh) 提高葡萄糖氧化酶的酸稳定性的方法及突变体q241e/r499e、基因和应用
CN116555229A (zh) N-乙酰氨基葡萄糖苷酶突变体、重组表达载体及菌和应用
CN117625581B (zh) 一种N-乙酰氨基葡萄糖苷酶突变体Ea2F及其应用
CN111088183B (zh) 一种海洋弧菌及其在制备热稳定特性的ι-卡拉胶酶中的应用
CN111500555B (zh) 壳聚糖酶OUC-CsnCA及其应用
CN116410960A (zh) 嗜盐适冷及pH适应性改良的β-木糖苷酶突变体D41G及其应用
CN114015708B (zh) 一种深海细菌来源的α-葡萄糖苷酶QsGH13及其编码基因与应用
CN109486804B (zh) 一种具有热恢复特性的新型壳聚糖酶CsnM及其应用
CN109762799B (zh) 一种κ-卡拉胶酶及其应用
CN110592119B (zh) 一种来源于类芽孢杆菌普鲁兰酶及其基因与应用
CN113564146B (zh) 一种耐热β-半乳糖苷酶及其在乳糖降解的应用
CN110157698B (zh) 一种深海微生物来源壳聚糖酶CsnA1及其应用
CN113493777B (zh) 一种β-半乳糖苷酶及其在乳糖降解中的应用
CN110144340B (zh) 一种壳聚糖酶CsnQ及其应用
CN110195047B (zh) 一种壳聚糖酶CsnT及其应用
CN110157700B (zh) 一种外切型寡褐藻胶裂解酶及其应用
CN109628429B (zh) 一种极端嗜盐、耐表面活性剂的非钙离子依赖型α-淀粉酶及其基因和应用
CN110272888B (zh) 一种新型硫酸软骨素酶CslF及其应用
CN113493781B (zh) 一种壳聚糖酶及其应用
JPH07203976A (ja) N−アセチルヘパロサン断片化用酵素をコードするdnaフラグメント、組換え酵素、およびそれを用いるn−アセチルヘパロサンの断片化方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant