[发明专利]一种海洋来源的胶原蛋白膨胀蛋白酶VP9及其编码基因与应用

说明书

本发明涉及一种海洋来源的胶原蛋白膨胀蛋白酶VP9及其编码基因与应用。一株海洋弧菌Vibrio pomeroyi strain 12613，该菌株2020年3月6日保藏于中国典型培养物保藏中心，地址:中国，武汉，武汉大学，其菌种保藏编号为CCTCC NO:2020050。一种胶原蛋白膨胀蛋白酶VP9的编码基因，核苷酸序列如SEQ ID No.1所示；上述编码基因表达的胶原蛋白膨胀蛋白酶VP9，氨基酸序列如SEQ ID No.2所示。本发明中的胶原蛋白膨胀蛋白酶VP9对胶原蛋白有显著的膨胀功能，但对胶原蛋白无降解活性，在皮革加工业以及其它领域胶原蛋白的膨胀处理中有很大的应用潜力。

技术领域

本发明涉及一种海洋来源的胶原蛋白膨胀蛋白酶VP9及其编码基因与应用，属于生物技术技术领域。

背景技术

海洋覆盖了地球表面约71％的面积，蕴藏着数量巨大、种类繁多的海洋微生物。为了适应海洋环境(即低温、高盐、高压)，海洋细菌进化出多种生理机制，产生大量具有独特性质和作用的酶类。因此，海洋微生物成为开发新型工业、医学用酶的巨大宝库。从海洋微生物中筛选分离具有特殊作用机制和独特功能的蛋白酶成为研究的热点之一。发现海洋微生物中新的蛋白酶并研究其功能，对开发和利用海洋微生物蛋白酶资源具有重要意义。

胶原蛋白是所有高等生物中含量最丰富的纤维状蛋白质，广泛存在于动物的骨、腱、软骨和皮肤中，是哺乳动物细胞外基质(mammalian extracellular matrix，ECM)的主要成分。哺乳动物细胞外基质是由很多大分子构成的错综复杂的网络，其中除了胶原蛋白，还存在很多非胶原糖蛋白、蛋白聚糖和弹性蛋白等。这些糖蛋白及蛋白聚糖与胶原蛋白产生各种相互作用，共同维持着胶原蛋白结构的稳定，也影响着胶原蛋白功能的发挥。

皮革工业中非常重要的一个加工过程是浸灰和再浸灰过程，用于完成皮革的脱毛和胶原蛋白纤维束的开解(软化)。传统的浸灰方法需要使用大量的石灰和硫化钠，由此产生的硫化物和石灰污泥造成了严重的环境污染。全球环境法规正在促使传统皮革加工业的改变，无石灰的酶脱毛法和以蛋白聚糖为靶点的酶纤维开解法正在兴起。酶处理方法不仅极大地减小了环境危害，还节省时间，改善劳动卫生条件。目前细菌碱性蛋白酶(用于脱毛)和淀粉酶(用于纤维开解)的工业应用已经取得了成功，处理效率和毛皮质量均可与传统化学方法相媲美。例如中国专利文献CN110408728A公开了一种脱毛酶制剂及应用其脱毛的方法，采用肝素酶、脂肪酶与WB 600/KerT角蛋白酶按酶活比例3:3:5复配制备。但是，该专利依然存在对制革物质可能造成损害和纤维开解不足两个主要问题。

因此，开发能够特异性去除胶原蛋白中不需要的纤维间物质以达到纤维开解且对胶原蛋白无降解活性、并具有胶原蛋白膨胀处理能力的新型蛋白酶是非常必要的。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种海洋来源的胶原蛋白膨胀蛋白酶VP9及其编码基因与应用。胶原蛋白膨胀蛋白酶VP9对胶原蛋白有膨胀的特性但不降解胶原蛋白，在皮革工业加工过程中皮革脱毛和纤维开解以及医药、工业加工过程中胶原蛋白膨胀处理有很大的应用潜力。

本发明还提供该胶原蛋白膨胀蛋白酶VP9的产生菌—海洋弧菌Vibrio pomeroyistrain12613。

本发明技术方案如下：

一株海洋弧菌Vibrio pomeroyi strain 12613，该菌株2020年3月6日保藏于中国典型培养物保藏中心，地址:中国，武汉，武汉大学，其菌种保藏编号为CCTCC NO:2020050。

一种胶原蛋白膨胀蛋白酶VP9的编码基因，核苷酸序列如SEQ ID No.1所示。

根据本发明优选的，所述胶原蛋白膨胀蛋白酶VP9的编码基因包括信号肽、前导肽、催化结构域和C端结构域的核苷酸序列。