[发明专利]一种碱性蛋白酶SP4及其突变体、编码基因和应用

说明书

本发明涉及基因工程领域，具体涉及一种碱性蛋白酶SP4及其突变体、编码基因和应用。所述碱性蛋白酶的氨基酸序列如SEQ ID NO：1所示。蛋白酶SP4及其突变体SP4‑M1的最适温度、最适pH、pH和热稳定性并未发生明显变化，但SP4‑M1的比活力较野生型提高了50％。此外洗涤环境稳定性检测结果也显示，蛋白酶SP4及其催化活性提高的突变体SP4‑M1洗涤剂稳定性良好，具有洗涤用蛋白酶制剂的应用潜力。

技术领域

本发明涉及基因工程领域，具体涉及一种碱性蛋白酶SP4及其突变体、编码基因和应用。

背景技术

蛋白酶是一类重要的肽键水解酶类，其广泛的存在于动物、植物和微生物中。长久以来，蛋白酶一直占据全球酶制剂市场60％以上的销售份额，被广泛的应用于食品、饲料、皮革和、洗涤和医药等众多工业领域。而洗涤用酶占到全工业领域用酶制剂的2/5左右，是不可忽视的重要应用领域。欧美等发达国家的衣料用洗涤剂中加酶洗涤剂的占比高达80％。1913年，德国化学家Otto最早提出了加酶洗涤剂这一应用策略，并将从动物胰脏中提取到的胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶加入到洗涤剂中用于实际生产。但是由于动物源胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶在碱性洗涤剂中的不稳定性和生产成本过高，洗涤用蛋白酶并未得到有效的发展。直到七八十年代，解决了酶制剂生产成本过高的源头问题，洗涤用酶制剂得以获得了飞速发展的机会。酶制剂作为一种绿色、高效的优良添加剂被广泛应用到洗涤行业中，时至今日，蛋白酶依然是洗涤行业中应用最多的酶种。这主要得益于日常生活中，蛋白质污渍是主要的污渍种类，并且难以完全去除，如奶渍、汗渍、血渍、各种食物污渍以及人体皮肤细胞新陈代谢产生的角质等。蛋白酶能够高效水解蛋白质中的肽键，将难溶大分子降解为易溶小分子而被清除。

目前洗涤剂市场上添加的主要是碱性蛋白酶，大多以细菌来源的碱性蛋白酶为主，这些酶的最适pH范围主要在9.0-10.0之间，最适温度范围主要集中在50-60℃。但是在实际洗涤过程中，家用洗涤环境一般控制温度在30-40℃，而商用洗涤环境甚至更低。此外，随着人们对衣料品质的追求，碱性洗涤剂正在慢慢退出历史舞台，取而代之的是更为柔和的中性洗涤剂。因此洗涤用酶的实际应用效果大打折扣。相较于细菌来源的碱性蛋白酶，真菌来源的蛋白酶有着更为丰富的资源库。因此，挖掘真菌来源的中低温碱性蛋白酶来丰富洗涤用酶制剂市场，为行业发展奠定基础尤为重要。

酶的催化活性一直是衡量酶工业化重要指标之一，是酶制剂领域的研究重点。除了从根源上挖掘得到高酶活的野生型蛋白酶外，还可以通过蛋白质工程的手段对蛋白酶分子进行分子改良，以获得催化活性更为优异的突变体来满足工业生产的需要。植酸酶、葡萄糖氧化酶、淀粉酶等重要工业酶种都通过蛋白质工程化改造得到了大量催化活性优异的酶种用以工业生产中。

发明内容

本发明的目的是提供一种洗涤用碱性蛋白酶SP4。

本发明在于目的是提供上述碱性蛋白酶SP4的突变体SP4-M1。

本发明的再一目的是提供上述蛋白酶SP4及突变体SP4-M1的基因。

本发明的再一目的是提供包含上述蛋白酶SP4及突变体SP4-M1编码的重组载体。

本发明的再一目的是提供包含上述蛋白酶基因sp4及突变体基因sp4-m1的重组菌株。

本发明的再一目的是提供上述蛋白酶及突变体SP4-M1的应用。

本发明提供一种来源于Fusarium pseudograminearum的中碱性蛋白酶SP4，其在温度、pH和稳定性方面表现优异，在洗涤剂行业有着巨大的应用潜力，弥补了市场中洗涤用蛋白酶不适合中低温洗涤和中性洗涤剂的技术不足，其氨基酸序列如SEQ ID NO.1：