[發明專利]一種植酸酶突變體

有效

• 申請號: 201710994129.2
• 申請日: 2017-10-23
• 公開（公告）號: CN109694858B
• 公開（公告）日: 2022-10-28
• 發明（設計）人: 李賓;黃亦鈞
• 申請（專利權）人: 青島蔚藍生物集團有限公司
• 主分類號: C12N9/16
• 分類號: C12N9/16;C12N15/55
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• 代理人: 暫無信息

本發明涉及蛋白質工程改造技術領域，具體提供了一種植酸酶突變體。所述植酸酶突變體與野生型相比，在中性條件下的相對酶活水平得到顯著提高，有助于其在水產飼料中的應用。

技術領域

本發明涉及蛋白質改造技術領域，具體涉及一種植酸酶突變體及其應用。

背景技術

植酸（phytate, myo-inositol hexaiisphosphate）是一種廣泛存在于植物籽實中的有機復合物，具有極強的螯合能力。磷是動物生長繁殖、骨骼礦化及代謝必需的礦物元素之一。作為飼料主要來源的谷物類、豆科類、油料作物等飼料原料及其加工產品中，雖然含有大量的磷，但其中60%-80%的磷以植酸磷（六磷酸肌醇）形式存在，而畜禽及魚類消化道內缺乏水解植酸磷的酶類，磷的利用率僅有0-40%，從而造成磷源浪費、飼料成本增加和動物生產性能的降低。同時，未被消化的植酸磷被直接排出體外后易造成有機磷蓄積，形成的高磷糞便嚴重污染環境。為了滿足動物對磷的需要，又必須在飼料中額外添加無機磷，從而提高了飼料成本。此外，植酸還是一種重要的抗營養因子，它在動物胃腸道的消化吸收過程中與Fe2+等多種金屬離子以及蛋白質強烈地螯合形成不溶性復合物，從而降低了動物對這些營養成分的消化利用率。研究還發現植酸是動物消化道中的消化酶如胃蛋白酶、胰蛋白酶、α-淀粉酶、脂肪酶等的強抑制劑，使其活性降低，導致蛋白質、淀粉及脂類等營養物質利用率下降等。所以植酸的存在不僅使多種常量和微量元素的利用率下降，同時還降低了動物對蛋白質、淀粉、脂類物質等營養因子的消化吸收。因此，植酸的降解不僅是飼料、食品與醫藥領域的重要課題，而且也是環境保護的重要措施之一。

植酸酶（phytase, myo-inositol hexakisphosphase）是一類可以將植酸水解為磷酸和肌醇的水解酶的總稱，廣泛存在于植物、動物和微生物中，在飼料、食品、醫藥和環境保護等領域中具有重要的應用價值。以往植酸酶的研究主要集中在酸性植酸酶上，酸性植酸酶適用于胃pH呈酸性的單胃動物以及少數魚類如虹鱒等，但不適用于消化道為中性的淡水鯉科魚類和畜禽。來源于芽孢桿菌的植酸酶屬于中性植酸酶，不僅具有較好的熱穩定性，有助于抵抗飼料制粒過程中高溫引起的酶失活，而且其酶促反應的pH值有效作用范圍在7.0-7.5之間，可以有效彌補酸性植酸酶的不足，拓寬了植酸酶的應用范圍。目前已分離出多種產中性植酸酶的芽孢桿菌(Bacillus)，主要是枯草芽孢桿菌(B. subtilis)、地衣芽孢桿菌(B. licheniformis)、解淀粉芽孢桿菌(B. amyloliquefaciens)及其他菌株(Bacillus sp.)等。

目前市售的中性植酸酶比較少，而且其在應用過程中還存在一些問題，其中較為突出的就是該酶在近中性的應用環境中酶活損失過大，因此篩選高活性的中性植酸酶是近年來的研究熱點和難點。

發明內容

本發明為解決現有技術問題，提供了一種新型植酸酶突變體及其應用。所述植酸酶突變體與野生型相比，在中性條件下的相對酶活水平得到顯著提高，有助于其在水產飼料中的應用。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種植酸酶突變體，其具有(Ⅰ)、(Ⅱ)或（Ⅲ）所示的氨基酸序列中任意一個：

(Ⅰ) 與植酸酶的氨基酸序列SEQ ID NO:1具有至少98%同源性的序列；

(Ⅱ) 具有所述(Ⅰ)中所述的植酸酶的至少一個免疫表位，且所述植酸酶的氨基酸序列經修飾、取代、缺失或添加一個或幾個氨基酸獲得的氨基酸序列；

（Ⅲ）由如SEQ ID NO:2所示的核苷酸序列或其互補序列或因遺傳密碼的簡并性而與如SEQ ID NO:2所示的核苷酸序列或其互補序列的核苷酸序列不同的序列編碼的氨基酸序列；