[发明专利]一种宽pH范围纤维素酶Cel5A及其基因和应用

说明书

技术领域

本发明涉及基因工程领域，具体地，本发明涉及一种宽pH范围纤维素酶Cel5A及其基因和应用。

背景技术

纤维素是葡萄糖以β-1，4糖苷键连接成的多糖，是自然界中最主要的可再生资源之一。这些可再生资源要获得利用，对纤维素的降解是很重要的一部分。纤维素的降解需要三种酶协同作用，包括：内切纤维素酶(endo-1，4-β-d-glucanase，EC 3.2.1.4，简称EG)，这类酶优先作用于纤维素分子内部的非结晶区，随机水解β-1，4-糖苷键，将长链纤维素分子截短，产生大量带非还原性末端的小分子纤维素；外切纤维素酶(exo-1，4-β-d-glucanase或cellobiohydrolase，EC 3.2.1.91，简称CBH)，这类酶作用于纤维素线状分子末端，水解β-1，4糖苷键，每次切下一个纤维二糖分子；β-葡糖苷酶(β-d-glucosidase，EC 3.2.1.21，简称BG)，这类酶作用于纤维二糖或纤维寡糖的非还原端，产生葡萄糖分子。

纤维素酶广泛存在于自然界的生物体中，微生物是纤维素酶的重要来源，很多微生物包括细菌、放线菌、真菌等都产纤维素酶(张传富等，生物信息学，2006，1(5)：34-36)。微生物纤维素酶具有活力高、成本低、来源稳定、提取方便等明显优点。按纤维素酶催化反应的最适pH值，可将其分为酸性纤维素酶(最适pH值为3.0-5.0)、中性纤维素酶(最适pH值为6.0-8.0)和碱性纤维素酶(最适pH值为8.0-11.0)(Zhang YHP et al.Biotechnol Adv 2006，24：62-481.)。

纤维素酶在造纸、酿造、纺织、饲料、生物能源等领域均具有广泛的应用前景(WongKK，et al.Microbiol Rev 1988，52：305-317.)。但是，不同的工业应用需求不同性质的纤维素酶，例如，饲料工业需要的纤维素酶需在酸性和中性条件下有高活性，而纺织工业需要中性耐碱的纤维素酶。目前工业上广泛应用的木霉所产纤维素酶最适pH在5.0左右，最适温度在50-60℃之间，不能满足棉织品水洗整理工业、造纸制浆业的工业要求。由于棉纤维耐碱不耐酸，强酸性处理后易损坏(许爱国等，中性纤维素酶在棉织物整理中的应用，印染，2006，21，11-12)。因此，获得新型具有耐碱高温的中性纤维素酶的研究具有重大意义。克隆和分离具有中性、热稳定性好的纤维素酶可以更好的应用于纺织等领域。

本发明得到了一个新的纤维素酶，在酸性及中性碱性条件下均具有高活性和稳定性，同时，该纤维素酶具有极好的耐热性，可应用于动物及鱼类的饲料生产，应用于食品、医药等工业，同时还可以应用于造纸及纺织印染行业。

发明内容

本发明的目的是提供一种宽pH范围纤维素酶Cel5A。

本发明的再一目的是提供编码上述宽pH范围纤维素酶的基因cel5A。

本发明的另一目的是提供包含上述宽pH范围纤维素酶基因的重组载体。

本发明的另一目的是提供包含上述宽pH范围纤维素酶基因的重组菌株。

本发明的另一目的是提供一种制备上述宽pH范围纤维素酶的方法。

本发明的另一目的提供上述宽pH范围纤维素酶的应用。

本发明从Bispora antennata CBS 126.38中分离得到一种新的耐高温宽pH范围纤维素酶Cel5A，其氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示：

MRFSTPLLAT SLMASVFGSP VITTKRSNSS TFQFFGVNES GAEFGQTNIP

GTLGTDYTWP                                       60

STTAIGTLMD KGMNTFRIAF LMERLAQNSM TATLDATYLA DLRKVVEYIT

GRGGYAVLDP                                       120

HNFGRYAGSV ITSTADFGTF WANVASQFKD DEKVVFDCNN EFHDMPSNDL

VRGLNQACVD                                       180

GVRGAGATEQ WIFVEGTSYT GAWTWVSSGN GDALISLTDP SDKIVYEMHQ