[发明专利]来自曲霉的内切β－1,4－葡聚糖酶

说明书

本发明涉及一种酶，另外，本发明涉及编码这种酶的核苷酸序列。本发明也涉及一启动子，该启动子被用来控制编码所述酶的所述核苷酸序列的表达。

具体地说，本发明所述的酶是一种葡聚糖酶-即一种能降解β-1，4-糖苷键的酶。

已知希望在生物体-如丝状真菌(如黑色曲霉(Aspergillus Niger))或者甚至一种农作物的一些组织中指导所感兴趣的基因(“GOI”)的表达。产物蛋白质或者酶对于生物体本身可以是有用的。例如，可能希望产生有优化的氨基酸组成的作物蛋白产物，以提高作用的营养价值。例如，这种作物可以制成更有用的饲料。或者，可能希望分离产物蛋白质或酶，然后使用这种蛋白质或酶来制备，例如，食品组合物。从这一点来看，该产物蛋白质或酶可以食品组合物的一个成分，或者它可以被用来制备食品组合物，包括改变食品组合物的性质或外观。

甚至可能希望使用生物体，如一种丝状真菌或者一种农作物，为了相同的目的来表达非植物基因。

也可能希望使用一种生物体如一种丝状真菌或一种农作物，来表达哺乳动物基因。后者产物的例子包括干扰素、胰岛素、血因子和血纤蛋白溶酶原激活物。

也希望使用微生物，如丝状真菌，通过使用在该微生物中有活性的启动子，由GOI制备产品。

水果和蔬菜细胞壁大多由多糖组成，主要成分是果胶、纤维素和木糖葡聚糖(R.R.Selvendran和J.A.Rogbertson，IFR报告(IFRReport)，1989)。已经提出过多种细胞壁模型，努力加入强度和柔性基本性质(P.Albersheim，美国科学(Sci.Am.)，232，81-95，1975，P.Albersheim，植物生物化学(Plant Biochem.)第三版(Bonner和Varner)，Ac.Pross，1976；T.Hayashi植物生理及植物分子生物学年度综述(Ann.Rev.Plant Physiol & Plant Mol Biol，40，139-168，1989)。

植物细胞壁的组成复杂而多样。发现多糖主要以长链纤维素(植物细胞壁的主要结构成分)，半纤维素(含有多种β-木聚糖链，例如木葡聚糖(xyloglucans))和果胶物质(由半乳糖醛聚糖(galacturonan)和鼠李糖半乳糖醛聚糖(thamnogalacturonan)；阿拉伯聚糖和半乳聚糖及阿拉伯半乳聚糖组成)的形式。

具体地说葡聚糖专一性地由葡萄糖亚基组成。葡聚糖典型的例子是淀粉和纤维素。

降解葡聚糖的酶总称为葡聚糖酶。一种典型的葡聚糖是β-1，4-内切葡聚糖酶。

β-1，4-内切葡聚糖已经应用于多种工业。例如酿酒业，在近些年，作为酿酒过程中的副产物，大麦用于生产啤酒。当啤酒质地不好，或者大麦作为副产物被使用时，因为来自大麦的β-葡聚糖而产生麦芽汁中高粘度问题。就这一点来说，大麦含有大量非常高分子量的混合的β-1，3/1，4-葡聚糖。溶解时这些葡聚糖产生高粘度溶液，这在一些应用中带来麻烦。例如，高粘度降低了麦芽汁的可过滤性，并带来不可接受的长过滤时间。为避免这些问题，传统上向麦芽汁中加入β-葡聚糖酶来避免这些问题-即葡聚糖带来的问题可以通过加入酶，特别是葡聚糖酶(其降解该聚合物)而避免。

有关这些问题的其它信息可以参见C.W.Bamforth博士写的综述，Grindsted手册，名为《葡聚糖酶GV》(“Glucanase GV”)(BrewersDigest，1982年6月，pp.22-28；和Brewers’Guardian，1985年9月，pp.21-26)，和T.Godfrey的文章(《工业酶学-酶在工业上的应用》(Industrial Enzymology The Application of Enzymes)，第4.5章，pp.221-259)。

在食品工业中，由于大麦价廉而被用来制造鸡饲料，但还是β-葡聚糖带来鸡消化不食问题。通过向食物中加入β-葡聚糖酶可以提高食物的可消化性。而且喂食含大麦食品的鸡的排泄物有粘性，使其不易去除而使产蛋肮脏。

WO 93/2019讨论了内切-β-1，4-葡聚糖酶(EC no.3.2.1.4)。根据WO 93/2019，这些萄聚糖酶是一组水解酶，其催化纤维素，地衣淀粉，谷物β-D-葡聚糖和其它含纤维素部分的植物材料中1，4-β-D-糖苷键的内切水解。内切-1，4-β-D-葡聚糖4-葡聚糖基水解酶有时称作内切-β-1，4-葡聚糖酶。