[發明專利]真菌來源的膨脹素蛋白及其基因和應用

有效

• 申請號: 201710269769.7
• 申請日: 2017-04-24
• 公開（公告）號: CN107488221B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 姚斌;羅會穎;鄭菲;涂濤;蘇小運;黃火清;王苑;柏映國;王亞茹;孟昆
• 申請（專利權）人: 中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所
• 主分類號: C07K14/37
• 分類號: C07K14/37;C12N15/31;C12N15/81
• 代理公司: 北京法信智言知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11737
• 代理人: 劉靜榮

本發明涉及基因工程領域。具體地，本發明涉及真菌來源的膨脹素及其基因和應用，其氨基酸序列如SEQ ID NO.1或SEQ ID NO.2所示。本發明提供了一個新的膨脹素蛋白，其具有良好的性質，可作應用于飼料、食品、醫藥等工業。根據本發明的技術方案就可以實現利用基因工程手段生產適合工業應用的膨脹素蛋白。

技術領域

本發明涉及基因工程領域。具體地，本發明涉及真菌來源的膨脹素及其基因和應用。

背景技術

纖維素酶在降解纖維素時首先通過其內部的結合結構域結合在纖維素上，然后通過纖維素內切和外切酶進行降解。

膨脹素(Expansin)能緩釋細胞壁結構網中的張力，使細胞壁變得松弛。里氏木霉中的膨脹素是真菌中最早確認的膨脹因子，具有在微生物宿主中異源表達的優勢，能夠通過微生物發酵提高Swollenin的產量，從而滿足應用需要。研究表明，Swollenin并不水解纖維素分子內的糖苷鍵，但具有類似纖維素酶的CBD結合結構域和類似植物膨脹素的序列。為了利用Swollenin對纖維素的膨脹和崩解效應，提高纖維素酶的作用效率，越來越多的微生物來源的Swollenin被表達并進行深入研究。

絲狀真菌的Swollenin通過與纖維素酶之間的協同作用，在有效轉化木質纖維素類生物質底物，提高發酵生產的經濟效益方面，將會有重要作用。Swollenin的發現與研究，將為微生物降解木質纖維素的機制的研究與纖維素降解理論提供了新的視角，同時也將為蛋白質的結構與功能的研究提供一個新的例子。

發明內容

本發明的目的是提供一種酸性、廣泛底物特異性的膨脹素蛋白。

本發明的再一目的是提供上述膨脹素蛋白的編碼基因。

本發明的再一目的是提供包含上述膨脹素蛋白的重組載體。

本發明的再一目的是提供包含上述膨脹素基因的重組菌株。

本發明的再一目的是提供一種制備膨脹素蛋白的方法。

本發明的再一目的是提供上述膨脹素蛋白的應用。

本發明首先所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種性質優良的、適合于在飼料、食品、醫藥等行業中應用的新的膨脹素的蛋白，其氨基酸序列如SEQ IDNO.1：

其中，該酶全長503個氨基酸，N端21個氨基酸為信號肽序列“MSRLLLGIGLCGLLAHVAVAQ”。

因此，成熟的膨脹素蛋白的理論分子量為51.1kDa，其氨基酸序列如SEQ ID NO.2：

該膨脹素蛋白的最適pH為3.0，在pH 2.2-pH 5.0范圍內，該酶能夠維持其50％以上的酶活力；最適溫度50℃，在70℃時依然具有30％以上的酶活力，在37℃和50℃下處理60min，剩余酶活在80％以上，在60℃下處理60min，依然能夠保持65％的酶活力，具有良好的穩定性。

本發明還提供了編碼上述纖維素酶的基因。該酶的全基因序列如SEQ ID NO.3所示：

本發明通過PCR的方法分離克隆了這個膨脹素基因swo，DNA全序列分析結果表明，膨脹素蛋白SWO結構基因全長1908bp，含有6個內含子，+84～151bp,+258-312,+665-766,+814-867,[phone],[phone]為其內含子序列，cDNA長1512bp，其cDNA序列如SEQ IDNO.4所示：