[發明專利]具有植酸酶活性的多肽和編碼多肽的核苷酸序列

有效

• 申請號: 200580042928.5
• 申請日: 2005-10-14
• 公開（公告）號: CN101080491A
• 公開（公告）日: 2007-11-28
• 發明（設計）人: K·Q·源;B·溫特爾
• 申請（專利權）人: AB酶有限公司
• 主分類號: C12N9/16
• 分類號: C12N9/16;C12N15/63;C12N15/55
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所
• 代理人: 黃革生;林柏楠

技術領域

本發明涉及編碼具有植酸酶活性多肽的重組DNA分子以及這樣編碼的多肽。具體地，本發明涉及編碼具有植酸酶活性多肽的重組DNA分子，其中所述DNA序列通過成熟的大腸桿菌野生型植酸酶的變異獲得，與野生型序列相比，其中指定的氨基酸位置發生修飾。而且，本發明涉及重組植酸酶的表達及其在食品和飼料技術中的用途。?

發明背景?

植酸或肌醇-1，2，3，4，5，6-六磷酸二氫酯(縮寫為肌醇六磷酸)是植物種子中肌醇的主要來源，并且是磷酸的主要儲存形式。在豆類種子中約70％的磷酸含量是以植酸的混合鉀鹽、鎂鹽和鈣鹽形式存在。谷類和豆類植物的種子是食品和飼料制品，特別是動物飼料制品的重要組分。而且谷類和豆類在人類營養方面也越來越重要。?

植酸的磷酸單元能結合絡和的二價和三價陽離子如金屬離子，即營養生理上重要的離子，如鈣、鐵、鋅和鎂，以及微量元素，如錳、銅、和鉬。除此之外，植酸也通過一定程度的靜電作用結合蛋白質。?

植酸及其鹽肌醇六磷酸鹽通常不能被新陳代謝，因為它們不能從胃腸道中吸收，即無論是含在其中的磷、螯合的金屬離子還是結合的蛋白質都不是營養生理上可利用的。?

由于磷是所有生物體生長的必須元素，因此食品和飼料中必須補加無機磷。營養生理上的必須離子，如鐵和鈣，也經常需要補充。而且，由于蛋白質被植酸結合，使任何食物的生理營養值減少。因此，植酸經常用來指營養價值的反面指示因子(“Anti-?”)。?

而且，由于沒有新陳代謝，肌醇六磷酸中的磷通過動物的胃腸道而排?泄，這導致不受歡迎的環境磷污染，如可以導致水體富營養化以及藻類的過度生長。?

植酸或肌醇六磷酸(除非另有說明，在下面的敘述中這兩個術語的意思相同)可以被植酸酶降解。含植酸的植物種子中含有內源性的植酸酶。一經吸收，食物和飼料中的肌醇六磷酸理論上是可以被內源植物植酸酶、腸菌群植酸酶和腸粘膜植酸酶水解。但是，實際上，內源性植物植酸酶和腸中存在的植酸酶的水解潛能，如果有的話，遠遠不足以顯著地確保肌醇六磷酸中結合的磷的生物利用度。因此經常在食品和飼料中補加外源植酸酶。?

不僅微生物而且植物都可以產生植酸酶。在微生物中，不僅產植酸酶的真菌和酵母而且產植酸酶的細菌都已公知。?

但是，天然存在的植酸酶生產者存在不足：植酸酶僅以固定量產生，而且具有有限的特性。但是，正如前面所闡述的那樣，對植酸酶的需求，特別是在食品和飼料工業中的需求，越來越多。?

發明概述?

因此，本發明的目的是提供能夠經濟生產的具有植酸酶活性的多肽。特別是，將有可能有成本效益地生產植酸酶。植酸酶將繼續維持天然大腸桿菌野生型植酸酶的基本特性，但將與之有別，分別是培養上清中活性的升高和分泌能力的改善。特別是，在天然野生型植酸酶的基本特性方面，有價值的除了作為烘焙助劑的適宜性，還有改進體內和體外的磷利用度的能力。?

本發明的另一個目的是提供植酸酶活性多肽的基因，該基因在宿主細胞中表達時，分別導致在培養上清中所編碼蛋白質的活性增加和多肽的分泌提高。生產該多肽將有可能是經濟的、有成本效益的。特別是，與野生型植酸酶的表達相比，該多肽在真核微生物中的表達將導致產率提高。而且，還將提供編碼多肽的DNA的序列、相應的DNA構建體、載體以及適用于食品和飼料商業應用以及工業加工的重組酶的來源和含有根據本發明?酶的組合物。?

現在驚奇地發現，在大腸桿菌野生型植酸酶189到211位氨基酸(包括這兩個氨基酸)的區域和/或137到152位氨基酸(包括這兩個氨基酸)的區域內突變導致提高整個培養上清中植酸酶蛋白的活性，而不影響大腸桿菌野生型植酸酶的有益作用和基本特性。?