[發明專利]比活力提高的纖維素酶突變體及其應用

在審

• 申請號: 202211030028.0
• 申請日: 2022-08-26
• 公開（公告）號: CN116083403A
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發明（設計）人: 劉艷萍;吳邊
• 申請（專利權）人: 青島蔚藍生物集團有限公司
• 主分類號: C12N9/42
• 分類號: C12N9/42;C12N15/56;C12N15/80;C12N1/15;C12R1/885
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及基因工程與蛋白質改造技術領域，具體涉及一種比活力提高的纖維素酶突變體及其應用。所述纖維素酶突變體在50℃條件下具有更高的比活力。與野生型相比，本發明提供的分別含N60Q、L78V、A92E、N124Q、M125I、Q169E、Q187R、S230G、D239A單點突變的纖維素酶突變體在50℃條件下的比活力普遍提高了8.6%?35.7%；其中，L78V單點突變體和N124Q單點突變體的比活力分別提高了30%和35.7%，從而有利于纖維素酶在紡織領域中的廣泛應用。

技術領域

本發明涉及基因工程與蛋白質改造技術領域，具體涉及一種比活力提高的纖維素酶突變體及其應用。

背景技術

纖維素酶是由多種水解酶組成的一個復合的誘導酶系，指能降解纖維素生成纖維二糖和葡萄糖等小分子物質的一組酶的總稱，纖維素酶對纖維素的分解作用至少需要三種不同酶的協同作用：1、葡萄糖內切酶，它作用于纖維素的非結晶區，隨機水解β-1,4-糖苷鍵生成帶非還原端的較短的寡聚糖。2、葡萄糖外切酶，它作用于纖維素分子的非還原末端水解β-1,4-糖苷鍵生成纖維二糖。3、β-葡萄糖苷酶，它將纖維二糖水解為葡萄糖。

根據纖維素酶的應用條件，又將纖維酶分為酸性纖維酶、中性纖維素酶、堿性纖維素酶。

纖維素酶廣泛存在于自然界的生物體中，已有近200種微生物能降解纖維素，包括細菌、放線菌和真菌等。一般用于工業生產的纖維素酶多來自于真菌，比較典型的有黑曲霉（ Aspergillus?niger）、綠色木霉（ Trichoderma?viride）和里氏木霉（ Trichoderma?reesei）等。

纖維素酶的工業化應用主要集中在生物能源、洗滌劑行業、紡織品整理和牛仔水洗等領域。在生物能源領域，纖維素酶能夠通過水解作用將纖維素物質徹底降解，其水解產物能進一步發酵生產乙醇、氫氣及生產生物柴油等，此領域需要高活力的酸性纖維素酶；在洗滌劑行業，堿性纖維素酶可添加到洗滌劑中，提升洗滌效果；在紡織品整理和牛仔水洗領域，中性纖維酶由于其反應溫度低、反應條件平和、織物整理效果好而具有很大的優勢，織物經整理蓬松、豐滿、柔軟、滑爽、布面清晰、懸垂性好、吸濕性強，并具有一定的“絲光”效果，纖維素酶的用量在0.5％-3％，即可達到滿意的整理效果。

目前應用在紡織工業的中性纖維素酶，通常在50℃的條件下具有較高的催化效率，為了節約成本，降低能耗，急需在50℃左右條件下具有良好性能且酶比活力高的酶制劑。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種纖維素酶突變體。與野生型相比，所述突變體的比活力得到顯著提高，可廣泛應用于紡織加工領域。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明涉及一種纖維素酶突變體，其包含與SEQ?ID?NO：1具有至少90%同一性的氨基酸序列，且與SEQ?ID?NO:1相比在第60位、第78位、第92位、第124位、第125位、第169位、第187位、第230位、第239位中至少一個位置上發生了氨基酸的取代。

在本發明的一些實施例中，所述突變體的氨基酸序列與SEQ?ID?NO:1相比具有至少91%，92%，93%，94%，95%，96%，97%，98%，或至少99%的同一性。

在一些更具體的實施例中，所述突變體的氨基酸序列與SEQ?ID?NO:1相比具有至少99.1%，99.2%，99.3%，99.4%，99.5%，99.6%，99.7%，99.8%，或至少99.9%的同一性。

在本發明的一些實施例中，所述突變體包含下組中至少一個氨基酸的取代：N60Q，L78V，A92E，N124Q，M125I，Q169E，Q187R，S230G，D239A。