[发明专利]一种降解木质素的锰过氧化物酶基因及其获取方法

说明书

本发明公开了一种降解木质素的锰过氧化物酶基因，来源于白腐菌树舌菌株，基因序列如Seq ID No：1所示，蛋白质氨基酸序列如Seq ID NO：2所示。本发明还公开了一种降解木质素的锰过氧化物酶基因的获取方法，包括以下步骤：白腐菌树舌菌株锰过氧化物酶酶活检测，通过简并PCR反应获得Ga‑MnP基因片段，通过反转录合成cDNA第一链，利用RACE技术从cDNA中分离目的基因，利用逆转录RT‑PCR技术对基因Ga‑MnP进行扩增。本发明的优点在于：提供了一种降解木质素的锰过氧化物酶基因及其获取方法，为进一步研制生物催化剂提供技术储备，以达到工业高效生产的需求。

技术领域

本发明涉及分子生物技术领域，尤其涉及一种降解木质素的锰过氧化物酶基因及其获取方法。

背景技术

近年来二次污染问题愈发严峻，主要表现为一些特殊异生物质和排放污染物难以被生物降解，不少国家正在积极寻求省资源、少污染的新技术。当前生物制浆造纸的一大难题是脱除木材中的木质素，使木材成浆中纤维材料的氢键相结合来实现纸张的有效粘结。利用白腐菌中的木质素降解酶对木质素进行生物降解，最终能把木质素彻底降解为CO₂和H₂O，就从根本上解决了造纸工业的环境污染问题。

在木材上生长的树舌，就是我们常见的白色腐朽菌，它不仅寄生在腐朽木材上，而且还寄生在活立木上，可见白腐菌树舌具有降解木质素的潜在能力。木材腐朽菌在分解木质素的过程中，能够产生一系列胞外氧化酶,其中最主要的有锰过氧化物酶((Manganeseperoxida简称MnP)、木质素过氧化物酶(Ligninperoxidas简称LiP)、和漆酶(Laccase)。

锰过氧化物酶(MnP)是一种依赖H₂O₂的亚铁血红素糖蛋白酶，在真菌降解木质素的非特异性胞外氧化还原酶中，MnP起着至关重要的作用。它可以降解木质素及苯酚类物质，还可攻击各种有机污染物包括持久稳固的化学农药、染料脱色等。

在世界范围内，木材腐朽菌易导致多种木材发生病害，给林业生产造成了严重损失，在此基础上，以重要木质素降解酶-MnP为研究对象，借助酶活和基因的操作技术，探明锰过氧化物酶基因的功能特性，创建其研究技术体系，对预期的研究具重要的理论与实践意义。因此，研究树舌Ga-MnP基因及其酶活的特性，以便提高MnP的产量与降解活力成为一个急需解决的重要问题。

随着分子生物技术的不断进步，科研工作者已开始研究MnP的应用。目前该方面报道不多，锰过氧化物酶系统的检测工作及其基因的研究也鲜见报道。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种降解木质素的锰过氧化物酶基因及其获取方法，特别涉及该基因的PCR扩增，逆转录RT-PCR及cDNA末端的快速扩增(RACE)技术等方法，扩增出Ga-MnP全长cDNA序列，证明了该基因与其它白腐菌锰过氧化物酶基因具有96％的同源性，MnP基因可引起木材的腐朽，对木质素具有降解作用，由此证明了Ga-MnP基因是锰过氧化物酶基因家簇的一个重要成员，本发明为进一步研制生物催化剂提供技术储备，以达到工业高效生产的需求。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种降解木质素的锰过氧化物酶基因，来源于白腐菌树舌菌株(G.applanatum)AQ1，所述白腐菌树舌菌株在中国典型培养物保藏中心(CCTCC)的保藏编号为CCTCCM2017017；所述降解木质素的锰过氧化物酶基因的基因序列如Seq ID No：1所示，蛋白质氨基酸序列如Seq ID NO：2所示。

一种降解木质素的锰过氧化物酶基因的获取方法，包括以下步骤：