[發明專利]一種提高纖維素酶和半纖維素酶酶活性的草酸青霉菌株

有效

• 申請號: 201410160118.0
• 申請日: 2014-04-21
• 公開（公告）號: CN103911296A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發明（設計）人: 曲音波;李忠海;姚光山;秦玉琪;李雪芝
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: C12N1/15
• 分類號: C12N1/15;C12N15/80;C12N9/42;C12R1/80
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 李健康

技術領域

本發明涉及一種具有纖維素酶和半纖維素酶活性的工程菌株，尤其涉及一種提高纖維素酶和半纖維素酶酶活性的草酸青霉（Penicillium?oxalicum）菌，屬于基因工程領域。

背景技術

草酸青霉是一種高產纖維素酶和半纖維素酶的絲狀真菌(Qu,et?al.2013.Improving?lignocellulolytic?enzyme?production?with?Penicillium:from?strain?screening?to?systems?biology.Biofuels,4(5),12)，在纖維素酶的表達調控以及高產纖維素酶的遺傳改造方面取得了廣泛進展，并且該菌已應用于了纖維素酶的工業生產。隨著自然界石化能源資源的枯竭，可再生能源越來越受到重視，特別是木質纖維素，作為自然界中儲存量最為豐富的可再生資源，與其有關的生物煉制產業很有可能成為解決我國石化資源緊張的有效途徑之一。在生物質原料的生物轉化過程中，木質纖維素的難降解特性是將其轉化可發酵糖類的重要障礙，而提高纖維素酶及半纖維素酶的表達量可有效降低木質纖維素生物轉化的成本，然而，工業菌株中纖維素酶及半纖維素酶的表達量的提高并不僅是通過對菌株發酵工藝的優化即能解決的問題，目前，通過基因工程方法對細胞中纖維素酶表達調控的網絡進行重構，是提高宿主細胞纖維素酶表達強度的有效方法。

近年來，草酸青霉菌株的遺傳改造工作已逐步展開(Qu,et?al.2013.Improving?lignocellulolytic?enzyme?production?with?Penicillium:from?strain?screening?to?systems?biology.Biofuels,4(5),12.)，并且申請人課題組于2013年公布了草酸青霉基因組序列(Liu,G.,et?al.2013.Genomic?and?secretomic?analyses?reveal?unique?features?of?the?lignocellulolytic?enzyme?system?of?Penicillium?decumbens.PLoS?One,8(2),e55185.)，更有助于該菌基因功能的研究以及基因工程菌株的理性改造。近期成功構建的草酸青霉轉錄因子突變株庫也為解析該菌纖維素酶的表達調控機制提供了有效的資源。其它絲狀真菌中，發現了一些顯著調控纖維素酶和半纖維素酶基因表達的轉錄因子，如在里氏木霉中轉錄因子CRE1編碼基因的敲除(Kubicek,C.P?et?al.2011.The?CRE1carbon?catabolite?repressor?of?the?fungus?Trichoderma?reesei:a?master?regulator?of?carbon?assimilation.BMC?Genomics,12.)、粗糙脈孢菌轉錄因子ClrB的過表達(Coradetti,S.T.et?al.2013.Analysis?of?a?conserved?cellulase?transcriptional?regulator?reveals?inducer-independent?production?of?cellulolytic?enzymes?in?Neurospora?crassa.Microbiologyopen.)均可以促使纖維素酶和半纖維素酶的高表達，然而經檢索，絲狀真菌中沒有文獻報道ClrB的過表達與CRE1的敲除存在強烈的協同正調控纖維素酶和半纖維素酶表達的作用。