[发明专利]新颖的杆菌mHKcel纤维素酶

说明书

相关申请的交叉参考 

本申请要求下列美国临时申请的优先权：2003年4月30日提交的60/467,315号(律师案卷编号是GC797P)。该申请在此并入，作为参考。 

            关于在联邦政府资助的研究 

         和开发项目中做出的发明的权利的声明 

不适用。 

技术领域

本发明涉及一种新的纤维素酶，在此被称作mHKcel。本发明也描述了编码该纤维素酶的核酸，包含所述纤维素酶的组合物，鉴定新的纤维素酶的方法，和应用所述组合物的方法。优选地，纤维素酶是从杆菌属，优选地是B.agaradhaerens被分离出来的。本发明进一步涉及新的纤维素酶在组合物中的应用，在本领域中，认为所述组合物中被添加了纤维素酶，而具有优势，所述应用包括，作为去污剂组合物中的添加剂，用在含纤维素织物的处理中，用在纸浆和纸的处理中，以及用在淀粉的处理中，用于生产高果糖玉米浆或者乙醇。 

背景技术

纤维素(Cellulose)和半纤维素(hemicellulose)是由光合作用生成的最丰富的植物材料。它们可以被许多微生物降解并用作能量来源，这包括细菌、酵母和真菌，它们产生能够将多聚物底物水解为单体糖的胞外酶(Aro et al.，2001)。由于不可再生资源途径的限制，纤维素成为主要的可再生能源的潜力是巨大的(Krishna et al.，2001)。通过生物学方法有效利用纤维素，是解决食品、饲料和燃料短缺的一个途径(Ohmiya et al.，1997)。 

纤维素酶(Cellulases)是水解纤维素(β-1，4葡聚糖或者βD-糖苷键)导致形成葡萄糖、纤维二糖、纤维寡糖(cellooligosaccharides)和类似物质的酶。纤维素酶在传统上被分为三个主要类型：内切葡聚糖酶(endoglucanases)(EC 3.2.1.4)(″EG″)，外切葡聚糖酶(exoglucanases)或者纤维二糖水解酶(EC 3.2.1.91)(″CBH″)和β-葡萄糖苷酶([β]-D-glucoside glucohydrolase；EC 3.2.1.21)(″BG″)。(Knowles et al.，1987；Shulein，1988)。内切葡聚糖酶主要作用于纤维素纤维的非晶体部分，而纤维二糖水解酶也可以降解晶体纤维素(Nevalainen and Penttila，1995)。因此，纤维二糖水解酶在纤维素酶系统中的存在对于晶体纤维素的有效溶解是必需的(Suurnakki，et al.2000)。β-葡萄糖苷酶的作用是从纤维二糖、纤维寡糖和其它糖苷释放出D-葡萄糖单位(Freer，1993)。 

为了有效地将晶体纤维素转变为葡萄糖，完整的纤维素酶系统是必需的，其包括来自CBH、EG和BG类别中每一类的成分，而孤立的成分在水解晶体纤维素方面的有效性较小(Filho et al.，1996)。已经观察到，在不同类别的纤维素成分之间存在协同关系。特别地，EG-型纤维素酶和CBH-型纤维素酶协同地相互作用，以更加有效地降解纤维素。参见，例如，Wood，1985。 

尽管纤维素酶组合物在之前已被描述过，但仍存在着对新的和改进的纤维素酶组合物的需求，它们将用于家用洗涤剂、石磨洗组合物(stonewashing compositions)或者洗衣店洗涤剂，等等。显示出改进的性能的纤维素酶是特别有价值的。 

发明概述 

本发明的一个目的是，提供新的纤维素酶，其具有用于洗涤剂，处理织物，生物质转化和制造纸浆以及纸的有益性质。 

本发明的一个目的是，提供有纤维水解活性的多肽和编码该多肽的多核苷酸。所述多肽可以改进细胞壁物质，例如纤维素和/或者半纤维素的降解。这些多肽也可以改进参与植物细胞壁物质例如，生物材料降解的其它酶的稳定性或者活性。 

本发明的一个目的是，提供新的纤维素酶及其衍生物，生产 这样的纤维素酶的方法，和含有这种新的纤维素酶的组合物。本发明进一步涉及在组合物中应用新的纤维素酶及其衍生物，在本领域中，认为所述组合物中被添加了纤维素酶，而具有优势，所述应用包括，作为去污剂组合物中的添加剂，用于处理织物，如含纤维素织物和对其有用的纤维，作为动物饲料添加剂，在生物量转化中，在用于处理纸浆和纸，以及用在淀粉的处理中，用于生产高果糖含量的玉米浆或者乙醇。 

本发明的又一个目的是，提供通过来自重组宿主细胞的异源表达，生产新的纤维素酶的方法。