[发明专利]一种植酸酶突变体

说明书

本发明涉及蛋白质工程改造技术领域，具体提供了一种植酸酶突变体。所述植酸酶突变体与野生型相比，在中性条件下的相对酶活水平得到显著提高，有助于其在水产饲料中的应用。

技术领域

本发明涉及蛋白质改造技术领域，具体涉及一种植酸酶突变体及其应用。

背景技术

植酸（phytate, myo-inositol hexaiisphosphate）是一种广泛存在于植物籽实中的有机复合物，具有极强的螯合能力。磷是动物生长繁殖、骨骼矿化及代谢必需的矿物元素之一。作为饲料主要来源的谷物类、豆科类、油料作物等饲料原料及其加工产品中，虽然含有大量的磷，但其中60%-80%的磷以植酸磷（六磷酸肌醇）形式存在，而畜禽及鱼类消化道内缺乏水解植酸磷的酶类，磷的利用率仅有0-40%，从而造成磷源浪费、饲料成本增加和动物生产性能的降低。同时，未被消化的植酸磷被直接排出体外后易造成有机磷蓄积，形成的高磷粪便严重污染环境。为了满足动物对磷的需要，又必须在饲料中额外添加无机磷，从而提高了饲料成本。此外，植酸还是一种重要的抗营养因子，它在动物胃肠道的消化吸收过程中与Fe2+等多种金属离子以及蛋白质强烈地螯合形成不溶性复合物，从而降低了动物对这些营养成分的消化利用率。研究还发现植酸是动物消化道中的消化酶如胃蛋白酶、胰蛋白酶、α-淀粉酶、脂肪酶等的强抑制剂，使其活性降低，导致蛋白质、淀粉及脂类等营养物质利用率下降等。所以植酸的存在不仅使多种常量和微量元素的利用率下降，同时还降低了动物对蛋白质、淀粉、脂类物质等营养因子的消化吸收。因此，植酸的降解不仅是饲料、食品与医药领域的重要课题，而且也是环境保护的重要措施之一。

植酸酶（phytase, myo-inositol hexakisphosphase）是一类可以将植酸水解为磷酸和肌醇的水解酶的总称，广泛存在于植物、动物和微生物中，在饲料、食品、医药和环境保护等领域中具有重要的应用价值。以往植酸酶的研究主要集中在酸性植酸酶上，酸性植酸酶适用于胃pH呈酸性的单胃动物以及少数鱼类如虹鳟等，但不适用于消化道为中性的淡水鲤科鱼类和畜禽。来源于芽孢杆菌的植酸酶属于中性植酸酶，不仅具有较好的热稳定性，有助于抵抗饲料制粒过程中高温引起的酶失活，而且其酶促反应的pH值有效作用范围在7.0-7.5之间，可以有效弥补酸性植酸酶的不足，拓宽了植酸酶的应用范围。目前已分离出多种产中性植酸酶的芽孢杆菌(Bacillus)，主要是枯草芽孢杆菌(B. subtilis)、地衣芽孢杆菌(B. licheniformis)、解淀粉芽孢杆菌(B. amyloliquefaciens)及其他菌株(Bacillus sp.)等。

目前市售的中性植酸酶比较少，而且其在应用过程中还存在一些问题，其中较为突出的就是该酶在近中性的应用环境中酶活损失过大，因此筛选高活性的中性植酸酶是近年来的研究热点和难点。

发明内容

本发明为解决现有技术问题，提供了一种新型植酸酶突变体及其应用。所述植酸酶突变体与野生型相比，在中性条件下的相对酶活水平得到显著提高，有助于其在水产饲料中的应用。

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)或（Ⅲ）所示的氨基酸序列中任意一个：

(Ⅰ) 与植酸酶的氨基酸序列SEQ ID NO:1具有至少98%同源性的序列；

(Ⅱ) 具有所述(Ⅰ)中所述的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；

（Ⅲ）由如SEQ ID NO:2所示的核苷酸序列或其互补序列或因遗传密码的简并性而与如SEQ ID NO:2所示的核苷酸序列或其互补序列的核苷酸序列不同的序列编码的氨基酸序列；