[发明专利]功能蛋白POX03016及其编码基因与应用

说明书

本发明公开了一种功能蛋白POX03016及其编码基因与应用。本发明首先提供了一种蛋白质，获自草酸青霉，命名为POX03016蛋白，是如下(a1)或(a2)：(a1)由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；(a2)将序列1的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的由序列1衍生的蛋白质。编码POX03016蛋白的基因也属于本发明的保护范围。POX03016蛋白在调控草酸青霉在固体发酵条件下纤维素酶基因和木聚糖酶基因的表达过程中起关键性作用，在提高纤维素酶、木聚糖酶产量中具有应用潜力。

技术领域

本发明涉及遗传工程领域，具体涉及一种功能蛋白POX03016及其编码基因与应用。

背景技术

木质纤维素生物炼制生产生物燃料或高附加值生化产品是缓解目前气候变暖和农村经济改革问题最有效的途径之一(Lynd LR.The grand challenge of cellulosicbiofuels[J].Nature Biotechnology 2017,35(10):912-915；De Bhowmick G,Sarmah AK,Sen R.Lignocellulosic biorefinery as a model for sustainable development ofbiofuels and value added products[J].Bioresource Technology 2018,247:1144-1154；Shylesh S,Gokhale AA,Ho CR,Bell AT.Novel strategies for the productionof fuels,lubricants,and chemicals from biomass.Accounts of Chemical Research2017,50:2589-2597)。木质纤维素如秸秆、稻草和甘蔗渣等具有抗降解性,需要高活力的纤维素酶和木聚糖酶进行高效、‘绿色’水解为可发酵的葡萄糖、木糖。自然界中许多丝状真菌可分泌纤维素酶和木聚糖酶,但产量低,是木质纤维素生物炼制的重要瓶颈。真菌纤维素酶基因和木聚糖酶基因在转录水平受转录因子的严格调控。

丝状真菌固态发酵生产纤维素酶，相比液体发酵，具有独特的优势，例如可以直接利用农业和工业废弃物秸秆、杂草和甘蔗渣等，成本低，环境污染少，一直备受青睐(BeheraSS and Ray RC.Solid state fermentation for production of microbialcellulases:Recent advances and improvement strategies[J].InternationalJournal ofBiological Macromolecules,2015,86:656-669)。近几十年来，为了提高真菌纤维素酶的产量，研究主要集中在真菌菌株的筛选和发酵条件的优化，取得了一些实质性的进展，但是仍不能满足工业生物炼制的需求。其中，最主要的限制因素之一就是所用真菌菌株的酶产量不高。基于关键的纤维素酶基因的转录调控因子介导的遗传工程育种是最经济、最快速和最有效的途径之一。前提是明晰丝状真菌固态发酵中纤维素酶基因的表达调控机制。