[发明专利]比活力提高的植酸酶突变体

说明书

本发明涉及生物技术领域，特别涉及一种植酸酶突变体、其制备方法及应用、编码该植酸酶突变体的DNA分子、载体、宿主细胞。本发明提供的突变体在选自下组中的至少一个位置上包含氨基酸的取代：67，72，79，115，121，295，300，307，318，329，360，376，385。所述突变体的耐热性均得到显著提高，从而有利于植酸酶在饲料中的广泛应用。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，特别涉及一种比活力提高的植酸酶突变体、其制备方法及应用、编码该植酸酶突变体的DNA分子、载体、宿主细胞。

背景技术

植酸酶是一种能水解植酸的磷酸酶类。它能将植酸磷（六磷酸肌醇）降解为肌醇和无机磷酸。此酶分为两类: 3 -植酸酶（EC. 3. 1. 3. 8）和 6 -植酸酶（EC. 3. 1. 2. 6）。植酸酶广泛存在于植物、动物和微生物中, 如玉米、小麦等高等植物, 枯草芽孢杆菌、假单孢杆菌、乳酸杆菌、大肠杆菌等原核微生物及酵母、根霉、曲霉等真核微生物中。

在谷物、豆类和油料等作物籽实中，磷的基本贮存形式是植酸磷，其含量高达 1%～3%，它占植物中总磷的 60%～80%。但是以植酸磷形式存在的磷却因单胃动物体内缺乏能分解植酸的酶而难以被利用，其利用率仅在 0%～40%，从而造成了许多问题：首先是造成磷源浪费，一方面饲料中的磷源不能得到有效利用，另一方面为了满足动物对磷的需求，又必须在饲料中添加无机磷, 提高了饲料成本；其次是形成高磷粪便污染环境。饲料中 85%左右的植酸磷会被动物直接排出体外，粪便中大量的植酸磷使水和土壤受到严重污染。另外，植酸磷还是一种抗营养因子，它在动物胃肠道的消化吸收过程中会与多种金属离子如 Zn²⁺、Ca²⁺、Cu²⁺、Fe²⁺等以及蛋白质螯合成相应的不溶性复合物，降低了动物对这些营养物质的有效利用。

植酸酶可作为一种单胃动物的饲料添加剂，它的饲喂效果已在世界范围内得到了确证。它可使植物性饲料中磷的利用率提60%，粪便中磷排泄量减少40%，同时还可降低植酸的抗营养作用。因此在饲料中添加植酸酶对提高畜禽业生产效益及降低植酸磷对环境的污染有重要意义。

植酸酶在天然微生物中的表达量太低，不能大量获得廉价的植酸酶产品，难以满足饲料工业发展的需求。为解决这一问题大致有两条途径：一是通过传统的遗传学方法对已有的植酸酶生产菌株进行改良以获得植酸酶产量更高的菌株；二是通过基因工程手段使植酸酶基因在重组菌株中高效表达。

本发明利用蛋白质工程技术改造获得的植酸酶突变体，可实现大幅度提高植酸酶比活力、降低生产成本的目的。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种植酸酶突变体，获得突变体蛋白，提高其比活力，从而有利于降低植酸酶的生产成本，促进其在饲料领域的广泛应用。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明涉及一种植酸酶突变体，其包含与SEQ ID NO:3具有至少90%同一性的氨基酸序列，且与SEQ ID NO:3相比在选自下组中的至少一个位置上包含氨基酸的取代：67，72，79，89，111，115，116，121，204，258，295，296，300，307，318，329，340，360，376，385，410。

在本发明的一些实施例中，所述突变体的氨基酸序列与SEQ ID NO:3相比具有至少91%，92%，93%，94%，95%，96%，97%，98%，或至少99%的同一性。

在一些更具体的实施例中，所述突变体的氨基酸序列与SEQ ID NO:3相比具有至少99.1%，99.2%，99.3%，99.4%，99.5%，99.6%，99.7%，99.8%，或至少99.9%的同一性。