[發(fā)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

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• 申請日: 2017-06-28
• 公開（公告）號: CN107446902B
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發(fā)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(fā)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(jīng)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(fā)明還公開了玉米赤霉烯酮降解酶的表達方法和應用。本發(fā)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(fā)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(chǎn)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(jié)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(fā)情及發(fā)情周期延長、流產(chǎn)、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(fā)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(jīng)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(yǎng)物質的流失，且歐盟不允許在食品生產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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(huán)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(fā)明內容

本發(fā)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(fā)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(fā)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(fā)明采用下述技術方案：

本發(fā)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(jīng)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(fā)明中上述玉米赤霉烯酮降解酶的編碼基因也屬于本發(fā)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。