[发明专利]一种能降解利用半纤维素的基因重组产朊假丝酵母及其应用

摘要

本发明公开了一种能分解半纤维素的基因重组产朊假丝酵母及其应用。所述基因重组产朊假丝酵母能稳定表达来自里氏木霉的木聚糖酶和阿拉伯呋喃糖苷酶。利用该基因重组酵母，建立了一个能降解半纤维素联产低聚木糖、阿拉伯糖和木糖醇的统合生物工艺。运用该工艺，以20g/l的蔗渣半纤维素为底物，经培养156h后，中间过程所产生的木糖被酵母本身耗尽，低聚木糖得率为20%，此时木糖醇和阿拉伯糖分别达到最高得率为3.5%和2.7%，半纤维素水解率达到40.4%。本统合生物工艺是一种环保便捷有效的联产工艺。

主权项

1.一种能降解利用半纤维素的基因重组产朊假丝酵母，其特征在于，将木聚糖酶基因和阿拉伯呋喃糖苷酶基因克隆到酿酒酵母多基因表达载体pScIKPr上，然后将重组表达载体转化产朊假丝酵母即得重组产朊假丝酵母：所述酿酒酵母多基因表达载体pScIKPr是通过将酿酒酵母多基因表达载体pScIKP的rDNA片段去除而得到；所述酿酒酵母多基因表达载体pScIKPr构建方法如下：将酿酒酵母多基因表达载体pScIKP用Bsp119I和SacI进行双酶切；将上述双酶切所得片段用Sl核酸酶进行双链DNA末端平滑处理；将上述平滑处理所得片段经T4连接酶自连接得到pScIKPr；所述重组表达载体是通过以下方法构建得到的：将木聚糖酶基因的成熟肽片段与产朊假丝酵母的GAP基因启动子、酿酒酵母的α因子信号肽片段以及酿酒酵母的CYC基因终止子连接在一起构成木聚糖酶基因表达盒；将上述木聚糖酶基因表达盒以及pScIKPr载体分别双酶切后连接到一起，构成木聚糖酶基因表达载体；将阿拉伯呋喃糖苷酶基因以及上述木聚糖酶基因表达载体分别双酶切后连接到一起，构成木聚糖酶和阿拉伯呋喃糖苷酶双基因重组表达载体；用于木聚糖酶基因表达盒以及pScIKP载体双酶切的限制性内切酶为Sa1I和NotI；用于阿拉伯呋喃糖苷酶基因以及木聚糖酶基因表达载体双酶切的限制性内切酶为BamHI和SpeI；所述木聚糖酶基因来源于里氏木霉，经过去除其信号肽，突变第40位和97位碱基，并融合酿酒酵母α因子信号肽序列构成，其核酸序列如SEQ ID NO.l所示；所述阿拉伯呋喃糖苷酶基因来源于里氏木霉，并突变其第131位碱基而成，其核酸序列如SEQ ID NO.2所示。