[發明專利]一種玉米赤霉烯酮毒素降解酶ZENdease-N2及其編碼基因與應用

有效

• 申請號: 201710506384.8
• 申請日: 2017-06-28
• 公開（公告）號: CN107446902B
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 柴成梁;孫長坡;王楠希;孫晶;白小娟
• 申請（專利權）人: 國家糧食和物資儲備局科學研究院
• 主分類號: C12N9/18
• 分類號: C12N9/18;C12N15/55;A23L5/20
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 趙曉丹

本發明公開一種玉米赤霉烯酮降解酶，所述玉米赤霉烯酮降解酶被命名為ZENdease?N2，來源于葡萄頂枯病菌(Eutypalata)，為如(a)或(b)所示的蛋白質：(a)由序列表SED ID NO.1所示的氨基酸序列組成的蛋白質；(b)由序列表SED ID NO.1所示的氨基酸序列經過一個或多個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或插入而衍生得到的具有降解玉米赤霉烯酮活性的蛋白質。本發明還公開了玉米赤霉烯酮降解酶的表達方法和應用。本發明所述的玉米赤霉烯酮降解酶對玉米赤霉烯酮具有高效降解作用。

技術領域

本發明涉及酶工程領域。更具體地，涉及一種玉米赤霉烯酮降解酶及其編碼基因與應用。

背景技術

玉米赤霉烯酮(Zearalenone,ZEN)主要是由鐮刀菌屬(Fusarium species)產生的次生代謝物，是世界上污染范圍最廣的一種鐮刀菌毒素，易受ZEN污染的糧食作物包括玉米、大麥、小麥、高粱和黑麥等。ZEN的化學名稱為6-(10-羥基-6氧基-十一碳烯基)β-雷鎖酸內酯，其結構與雌性激素雌二醇(estradiol)的結構相似，ZEN能夠與動物細胞膜上的雌激素受體(estrogen receptor，ER)結合，引起ER的構象改變，ZEN/ER復合物被進一步轉移至細胞核內，與雌激素效應元件結合，調節靶基因的轉錄與翻譯，進而影響細胞的生長和分裂。ZEN被攝入到哺乳動物體內，可引起哺乳動物陰道炎、假發情及發情周期延長、流產、不育以及畸形等的“高雌性激素癥”(hyperestrogenism)。ZEN通過食物鏈在人體內蓄積，可導致性早熟，甚至引起乳腺癌、食管癌等發病率增加，對人類健康造成巨大威脅。

目前，國內外ZEN的去毒方法主要有物理去除、化學處理等。對已經污染ZEN真菌毒素谷物的物理、化學處理方法主要有：沖洗和漂洗、熱處理、離子輻射、無機吸附、化學試劑的處理及臭氧氧化等。但是，物理化學脫毒效率并沒有預期的高，且改變了食品的品質，易造成營養物質的流失，且歐盟不允許在食品生產過程中應用化學方法消除真菌毒素。

微生物降解法消除ZEN污染是利用微生物在代謝過程中產生的酶與ZEN作用，破壞ZEN分子的毒性基團，使其被降解或轉化為無毒產物的過程。生物降解法降解ZEN特異性強、ZEN分子被轉化效率高、不會引起環境污染，可科學有效的消除糧食作物中的ZEN污染，具有極好的應用前景。

因此，提供一種可有效降解ZEN的酶類具有重要的意義。

發明內容

本發明的第一個目的在于提供一種玉米赤霉烯酮降解酶及其編碼基因，該酶可以降解玉米赤霉烯酮(ZEN)。

本發明的第二個目的在于提供一種表達上述玉米赤霉烯酮降解酶的方法。

本發明的第三個目的在于提供一種上述玉米赤霉烯酮降解酶的應用。

為達到上述目的，本發明采用下述技術方案：

本發明提供了一種玉米赤霉烯酮降解酶，被命名為ZENdease-N2，來源于葡萄頂枯病菌(Eutypalata)，所述玉米赤霉烯酮降解酶為如(a)或(b)所示的蛋白質：

(a)由序列表SED ID NO.1所示的氨基酸序列組成的蛋白質；

(b)由序列表SED ID NO.1所示的氨基酸序列經過一個或多個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或插入而衍生得到的具有降解玉米赤霉烯酮活性的蛋白質。

其中，所述序列表SED ID NO.1所示的氨基酸序列由266個氨基酸殘基組成。

在本發明中上述玉米赤霉烯酮降解酶的編碼基因也屬于本發明的保護范圍，所述編碼基因如(a)或(b)所示：

(a)如序列表SED ID NO.2所示的核苷酸序列；

(b)編碼如序列表SED ID NO.1所示氨基酸序列的核苷酸序列。