[發(fā)明專利]一種降解纖維素的基因重組釀酒酵母及構(gòu)建方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510363208.4
• 申請日: 2015-06-26
• 公開（公告）號: CN105039190B
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃彩紅;席北斗;高如泰;何連生;何小松;張慧;郝艷
• 申請（專利權(quán)）人: 中國環(huán)境科學(xué)研究院
• 主分類號: C12N1/19
• 分類號: C12N1/19;C12N15/81;C12N15/56;C12R1/865
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

一種降解纖維素的基因重組釀酒酵母，含有外源纖維素酶基因。本發(fā)明還公開了上述基因重組釀酒酵母的構(gòu)建方法。本發(fā)明的基因重組釀酒酵母可有效提高酵母細胞對纖維素的降解效率，且具有生產(chǎn)成本低、生物量可重復(fù)利用、無二次污染等特點，對環(huán)境領(lǐng)域纖維素類物質(zhì)的降解、農(nóng)業(yè)廢棄物資源化、工業(yè)領(lǐng)域纖維素酶的規(guī)模發(fā)酵及生產(chǎn)具有積極的推動作用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物工程技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種高效降解纖維素的基因重組釀酒酵母。

本發(fā)明還涉及上述基因重組釀酒酵母的構(gòu)建方法。

本發(fā)明還涉及上述基因重組釀酒酵母在降解纖維素方面的應(yīng)用。

背景技術(shù)

纖維素是地球上大量存在的可利用資源，在造紙業(yè)、紡織業(yè)、農(nóng)產(chǎn)品加工等領(lǐng)域使用廣泛。纖維素酶可降解纖維素，在解決纖維素資源化利用方面具有重要的應(yīng)用前景。外切葡聚糖酶是纖維素降解過程中的重要限速酶，但因其屬于胞內(nèi)酶，表達量較低，工業(yè)化應(yīng)用困難。

釀酒酵母是工業(yè)化發(fā)酵的常見菌種，生物安全性高，其表面展示系統(tǒng)能夠使外源蛋白在細胞表面大量表達。細胞表面展示技術(shù)的原理是將外源肽以融合蛋白的形式固定在細胞的外膜，被表達的多肽可以保持相對獨立的空間結(jié)構(gòu)和生物活性，該技術(shù)集表達、純化和固定于一體，在醫(yī)藥、食品、生物燃料、環(huán)境保護等多個領(lǐng)域都具有廣泛的應(yīng)用前景。截至目前，對于密碼子改造后的cbh1基因在釀酒酵母細胞表面展示是否可以提高酶活性，國內(nèi)外尚未見相關(guān)報道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種高效降解纖維素的基因重組釀酒酵母。

本發(fā)明的又一目的是提供一種上述基因重組釀酒酵母的構(gòu)建方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的降解纖維素的基因重組釀酒酵母，含有外源纖維素酶基因。

本發(fā)明提供的上述基因重組釀酒酵母的構(gòu)建方法，步驟為：

S1、按照釀酒酵母密碼子偏愛性，改造纖維素酶基因編碼序列，合成該基因；

S2、將纖維素酶基因與釀酒酵母表面展示載體pYD1連接構(gòu)建重組表達載體；

S3、將上述構(gòu)建得到的重組表達載體轉(zhuǎn)化到釀酒酵母(Saccharomycescerevisiae)EBY100中，構(gòu)建基因重組釀酒酵母。

本發(fā)明的基因重組釀酒酵母，可用于大量生產(chǎn)高純度纖維素酶，表達量高，成本低，應(yīng)用范圍廣，為纖維素酶的工業(yè)化生產(chǎn)提供一種新方法，為農(nóng)業(yè)廢棄物資源化、生物能源制備、工業(yè)纖維素酶源開發(fā)等方面提供技術(shù)參考。

附圖說明

圖1是表達載體pYD1質(zhì)粒圖譜。

圖2是重組纖維素酶釀酒酵母轉(zhuǎn)化子菌落PCR鑒定圖。

具體實施方式

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種表面展示纖維素酶的重組釀酒酵母，通過在細胞表面表達纖維素酶，增大酶與底物的接觸面積，達到提高纖維素降解效率的目的。所述纖維素酶基因連接到載體pYD1(見圖1)，并轉(zhuǎn)化到釀酒酵母(S.cerevisiae)EBY100中。同時，對該酶特性進行了分析。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的具體方案為：

1)按照釀酒酵母密碼子偏愛性，改造纖維素酶基因編碼序列，合成該基因；

2)將該基因與釀酒酵母表面展示載體pYD1連接，構(gòu)建重組表達載體；

3)將上述構(gòu)建得到的重組表達載體轉(zhuǎn)化到釀酒酵母(S.cerevisiae)EBY100中，得到基因重組釀酒酵母。

以下為本發(fā)明技術(shù)方案的具體描述：

質(zhì)粒及基因重組釀酒酵母的構(gòu)建：