[發明專利]纖維二糖水解酶突變體及其生產方法和應用

有效

• 申請號: 201811340287.7
• 申請日: 2018-11-12
• 公開（公告）號: CN109337888B
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發明（設計）人: 蔡文生;宗志友;邵學廣
• 申請（專利權）人: 南開大學
• 主分類號: C12N9/42
• 分類號: C12N9/42;C12N15/56;C12N15/81;C12N1/19;C12R1/84
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理有限公司 11369
• 代理人: 史霞

本發明公開了一種纖維二糖水解酶突變體，其活性在纖維素降解中提供降解的功能，酶為如下(a)或(b)的蛋白質：(a)如SEQ ID NO：1所示的氨基酸序列的第393位的蘇氨酸被取代為其他氨基酸，其他氨基酸為賴氨酸、精氨酸或谷氨酸，(b)在(a)中的氨基酸序列經過取代、缺失或添加一個或幾個氨基酸且具有纖維二糖水解酶活性的由(a)衍生的蛋白質。本發明還公開了含有一種或幾種酶的組合物。本發明還公開了纖維二糖水解酶突變體或組合物于纖維素水解中的應用。本發明的纖維二糖水解酶突變體具有水解纖維素的活性，且，得到了活性提高的突變體，提高了對纖維素的水解效果。

技術領域

本發明屬于生物技術領域，具體涉及一種纖維二糖水解酶突變體、含有酶的組合物、DNA分子、重組載體、宿主細胞及該突變體的生產方法，以及其在纖維素降解中的應用。

背景技術

目前，清潔、可再生的木質纖維素質乙醇燃料越來越受到人們的關注。利用纖維素酶降解木質纖維素最后生產包括乙醇在內的生物基產品對人類可持續發展至關重要。但是，纖維素酶降解木質纖維素的成本仍然很高，其成本主要受限于纖維素酶的水解效率。因此說，在纖維素酶降解木質纖維素的過程中，纖維素酶的水解效率是纖維素轉化的一個主要瓶頸。故此，在獲取水解效率高的纖維素酶的研究方向上，科研工作者一直在孜孜不斷地探索著。

發明內容

本發明的一個目的是解決至少上述問題和/或缺陷，并提供至少后面將說明的優點。

本發明還有一個目的是提供一種纖維二糖水解酶突變體，以解決纖維素酶的水解效率低的問題，加速纖維二糖水解酶的水解效率。

本發明再有一個目的是提供纖維二糖水解酶突變體的生產方法。

本發明另有一個目的是提供纖維二糖水解酶突變體于纖維素降解中的應用。

為此，本發明提供的技術方案為：

一種纖維二糖水解酶突變體，所述酶為如下(a)或(b)的蛋白質：

(a)如SEQ ID NO：1所示的氨基酸序列的第393位的蘇氨酸被取代為其他氨基酸，所述其他氨基酸為賴氨酸、精氨酸或谷氨酸，

(b)在(a)中的氨基酸序列經過取代、缺失或添加一個或幾個氨基酸且具有纖維二糖水解酶活性的由(a)衍生的蛋白質；所述纖維二糖水解酶突變體的活性在纖維素降解中提供降解的功能。

含有一種或幾種所述酶的組合物。所述酶為所述的纖維二糖水解酶突變體。這幾種酶中的一種或任意幾種同時用于酶系復配中從而用于降解纖維素。

一種DNA分子，所述DNA分子編碼所述的酶。

優選的是，所述的DNA分子中，所述DNA分子的堿基序列如SEQ ID NO：4所示。

一種重組載體，其含有所述的DNA分子和與所述DNA分子可操作地連接的用于表達的調節序列。

宿主細胞，所述宿主細胞含有所述的DNA分子或所述的重組載體。

纖維二糖水解酶突變體的生產方法，包括如下步驟：將所述的宿主細胞在培養基中培養，在所述宿主細胞中生產基于重組載體所含有的纖維二糖水解酶突變體基因編碼的纖維二糖水解酶突變體。

所述的纖維二糖水解酶突變體或所述的組合物于纖維素水解中的應用。

本發明至少包括以下有益效果：

本發明提供的酶具有良好的降解纖維素的功能，纖維二糖產量可提高9.52％～28.57％，提高了對纖維素的水解效果?？蓪⑵鋯为毣蚺c其他突變體組合使用，以提高水解效率。本發明的酶的表達量高且活性高，可用于酶系復配中，平衡水解酶系，提高轉化效率。水解率的提高可以提高單位時間內纖維二糖水解酶的水解效率，降低酶用量。