[发明专利]一种真菌来源的酸性纤维素酶及其基因和应用

说明书

本发明涉及基因工程领域。具体地，本发明涉及一种来源于真菌的酸性纤维素酶及其基因和应用，其氨基酸序列如SEQ ID NO.1或SEQ ID NO.2所示。本发明提供了一个新的纤维素酶基因，其编码的纤维素酶具有良好的性质，可作应用于饲料、食品、医药等工业。根据本发明的技术方案就可以实现利用基因工程手段生产性质优良适合工业应用的纤维素酶。

技术领域

本发明涉及基因工程领域。具体地，本发明涉及一种来源于真菌的酸性纤维素酶及其基因和应用。

背景技术

植物细胞壁主要由纤维素、半纤维素及木质素等物质构成。纤维素是一种重要的多糖，它是植物细胞支撑物质的材料,是自然界最丰富的生物质资源，纤维素的结构确定为β-D-葡萄糖单元经β－(1→4)糖苷键连接而成的直链多聚体，结构中没有分支，其能够被纤维素酶降解为葡萄糖。

纤维素酶是指能够水解葡萄糖苷键，将纤维素分解成纤维二糖和葡萄糖的一组酶的总称。其对纤维素的水解过程主要包括三步：第一步是内切型纤维素酶作用于纤维素内部的无定形区，随即水解β－(1→4)糖苷键将纤维素分子截短，随后外切型纤维素酶，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，最后，葡萄糖苷酶将纤维二糖水解成葡萄糖分子。

近年来，随着绿色饲料的兴起以及人们环保意识的增强，能源的再生利用研究，人们对纤维素酶的研究和利用已进入了一个新的阶段。纤维素酶已被广泛应用于食品、医药、饲料、造纸、纺织印染、石油开采、精细化工及生物技术等诸多领域，是一种新型的工业酶，具有很大的潜在应用价值。

纤维素酶广泛存在于细菌、放线菌、真菌、植物、动物等生物中。不同的微生物产生的纤维素酶，其结构和功能差异较大，纤维素酶按作用的最适pH不同可分为：酸性纤维素酶(最适pH约为4.8)，它是目前研究较多和应用最广泛的纤维素酶，主要由康氏木霉，里氏木霉，绿色木霉，黑曲霉，青霉等产生；中性纤维素酶(最适pH6-8，)，主要由长梗木霉，腐殖菌，芽孢杆菌等产生；碱性纤维素酶(最适pH8-11)，主要由嗜热芽孢杆菌，腐殖菌等产生。自然界中存在的纤维素资源来源复杂，其结构和功能差异较大，不同来源的纤维素酶对它们的降解效果也不尽相同，针对不同来源的纤维素寻找降解效果较高的纤维素酶，是当前纤维素酶领域的热点之一。目前国内外，虽然许多纤维素酶被克隆分离及性质测定，但这些酶的性质特征，均存在一些缺陷，例如，pH作用范围不合适，热稳定性差，表达量低等，均不能满足实际应用的需要。因此人们希望能够找到新的能够满足实际应用需求的纤维素酶，从而能够进一步推广纤维素酶在饲料、食品、医药等行业中应用。

本发明从Prosthecium opalus CBS 125034菌株中得到了一个新的纤维素酶基因，其编码的纤维素酶具有以下几个优点：酸性、广泛的底物特异性、容易发酵生产。所有这些优点都意味着新发明的纤维素酶在饲料、食品、医药等行业中，将会比一千报道的纤维素酶更有应用价值。

发明内容

本发明的目的是提供一种酸性、底物特异性比较广泛的纤维素酶。

本发明的再一目的是提供上述纤维素酶的基因。

本发明的再一目的是提供包含上述纤维素酶的重组载体。

本发明的再一目的是提供包含上述纤维素酶基因的重组菌株。

本发明的再一目的是提供一种制备纤维素酶的方法。

本发明的再一目的是提供上述纤维素酶的应用。

本发明首先所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种性质优良的、适合于在饲料、食品、医药等行业中应用的新的纤维素酶，其氨基酸序列如SEQ ID NO.1：

其中，该酶全长330个氨基酸，N端19个氨基酸为信号肽序列“MFFSKLAVSIAALASSATA”。