[发明专利]植酸酶突变体

说明书

本申请要求于2014年11月21日提交中国专利局、申请号为 201410677220.8、发明名称为“植酸酶突变体”的中国专利申请的优先权， 其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，特别涉及一种植酸酶突变体、其制备方法及 应用、编码该植酸酶突变体的DNA分子、载体、宿主细胞。

背景技术

植酸酶是一种能水解植酸的磷酸酶类。它能将植酸磷(六磷酸肌醇)降 解为肌醇和无机磷酸。此酶分为两类:3-植酸酶(EC.3.1.3.8)和6- 植酸酶(EC.3.1.2.6)。植酸酶广泛存在于植物、动物和微生物中,如玉 米、小麦等高等植物,枯草芽孢杆菌、假单孢杆菌、乳酸杆菌、大肠杆菌等 原核微生物及酵母、根霉、曲霉等真核微生物中。

在谷物、豆类和油料等作物籽实中，磷的基本贮存形式是植酸磷，其含 量高达1％～3％，它占植物中总磷的60％～80％。但是以植酸磷形式存在的磷 却因单胃动物体内缺乏能分解植酸的酶而难以被利用，其利用率仅在0％～ 40％，从而造成了许多问题：首先是造成磷源浪费，一方面饲料中的磷源不能 得到有效利用，另一方面为了满足动物对磷的需求，又必须在饲料中添加无 机磷,提高了饲料成本；其次是形成高磷粪便污染环境。饲料中85％左右的 植酸磷会被动物直接排出体外，粪便中大量的植酸磷使水和土壤受到严重污 染。另外，植酸磷还是一种抗营养因子，它在动物胃肠道的消化吸收过程中 会与多种金属离子如Zn²⁺、Ca²⁺、Cu²⁺、Fe²⁺等以及蛋白质螯合成相应的不溶性 复合物，降低了动物对这些营养物质的有效利用。

植酸酶可作为一种单胃动物的饲料添加剂，它的饲喂效果已在世界范围 内得到了确证。它可使植物性饲料中磷的利用率提60％，粪便中磷排泄量减 少40％，同时还可降低植酸的抗营养作用。因此在饲料中添加植酸酶对提高 畜禽业生产效益及降低植酸磷对环境的污染有重要意义。

现工业化生产的植酸酶主要有来源于黑曲霉的真菌植酸酶和来源于大肠 杆菌的细菌植酸酶两种。其中来源于大肠杆菌的植酸酶APPA具有高比活性及 良好的消化道稳定性等特点。目前主要通过在粉末饲料直接添加或颗粒饲料 后喷涂的方法应用在饲料行业。

因为目前在颗粒饲料生产过程中有一个短暂的80-90℃的高温阶段。细 菌植酸酶APPA热稳定性较差，其水溶液在70℃下保温5分钟剩余酶活性低 于30％，直接添加到动物饲料中进行制粒后存留酶活一般低于20％，使APPA 植酸酶在颗粒饲料的应用受到限制。采用饲料制粒后植酸酶液体喷涂到饲料 上的方法不仅增加设备投入，而且对酶制剂的稳定性、饲料中分布均一性都 无法很好的保证。因此，提高植酸酶热稳定性是目前饲料用植酸酶具有重要 的现实意义。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种植酸酶突变体，获得突变体蛋白，提高其耐 热性，从而有利于植酸酶在饲料领域的广泛应用。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种植酸酶突变体，其具有(Ⅰ)、(Ⅱ)所示的氨基酸序列 中任意一个：

(Ⅰ)与植酸酶的氨基酸序列具有至少70％同源性的序列；

(Ⅱ)具有所述植酸酶的至少一个免疫表位，且所述植酸酶的氨基酸序列 经修饰、取代、缺失或添加一个或几个氨基酸获得的氨基酸序列。

在本发明的一些实施例中，植酸酶突变体的氨基酸序列与植酸酶的氨基 酸序列具有至少75％同源性的序列。

在本发明的另一些实施例中，植酸酶突变体的氨基酸序列与植酸酶的氨 基酸序列具有至少80％同源性的序列。

在本发明的另一些实施例中，植酸酶突变体的氨基酸序列与植酸酶的氨 基酸序列具有至少85％同源性的序列。

在本发明的另一些实施例中，植酸酶突变体的氨基酸序列与植酸酶的氨 基酸序列具有至少90％同源性的序列。

在本发明的另一些实施例中，植酸酶突变体的氨基酸序列与植酸酶的氨 基酸序列具有至少95％同源性的序列。

在本发明的一些实施例中，所述修饰包括酰胺化、磷酸化、甲基化、乙 酰化、泛素化、糖基化或羰基化。