[发明专利]新型内切－β－1,4－葡聚糖酶

说明书

本发明涉及一种呈内切-β-1，4-葡聚糖酶活性的酶，该酶属糖基水解酶家族9并与地衣芽孢杆菌家族9的内切-β-1，4-葡聚糖酶至少有75％的同源，本发明还涉及编码此种内切-β-1，4-葡聚糖酶的分离多核苷酸分子以及此酶在洗涤剂、造纸和纸浆、石油钻探、石油提取、酒和果汁、食品成分、动物饲料或纺织品工业中的应用。

发明背景

纤维素是由β-1，4葡糖苷键连接的葡萄糖多聚体。纤维素链形成许多分子内和分子间的氢键，这导致了不溶性纤维素微纤维的形成。从纤维素到葡萄糖的微生物水解涉及以下三种主要种类的纤维素酶：(I)内切葡聚糖酶(EC3.2.1.4)，它随机切割整条纤维素分子的β-1，4葡糖苷键；(ii)纤维二糖水解酶(EC3.2.1.91)，它从非还原端消化纤维素，释放纤维二糖；以及(iii)β-葡糖苷酶(EC3.2.1.21)，它水解纤维二糖和低分子量纤维糊精，从而释放葡萄糖。

纤维素酶由许多微生物所产生并经常以多种形式出现。对纤维素酶促降解的经济学重要性的认识促进了对可工业化应用的微生物纤维素酶的广泛搜寻。结果有许多纤维素酶的酶促特性和一级结构已得到研究。以催化结构域氨基酸序列的疏水簇分析结果为基础，这些纤维素酶已被分为不同的糖基水解酶家族；真菌和细菌糖基水解酶已被划分成35个家族(Henrissat等(1991)、(1993))。大部分纤维素酶由纤维素结合结构域(CBD)和催化结构域(CAD)组成，它们之间由富脯氨酸和疏水氨基酸残基的接头分隔。纤维素的另一分类法也已建立，该方法基于它们CBD的相似性(Gilkes等(1991))，给出了糖基水解酶的5个家族(I-V)。

纤维素酶由许多微生物合成，包括真菌、放线菌、粘细菌和真细菌，也可由植物合成。特别是多种特性的内切-β-1，4-葡聚糖酶已得到鉴定。许多细菌内切葡聚糖酶已在文献中有所描述(Henrissat(1993)；Gilbert等，(1993))。

纤维素水解酶的一个重要工业用途是用于处理纸浆，如改善滤水或再生纸的脱墨。纤维素水解酶的另一重要工业用途是处理纤维素纺织品或织物，如作为洗涤剂组合物或织物柔顺剂组合物的成分，用于新织物(成衣)的生物上光，及用于达到含纤维素织物的石洗外观，尤其是粗斜纹棉布。有关这些处理的许多方法也已在文献中提出，如GB-A-1 368 599、EP-A-0 307 564和EP-A-0 435 876、WO91/17243、WO91/10732、WO91/17244、PCT/DK95/000108如PCT/DK95/000132。

对于提供新纤维素酶或酶制品的需要总是存在的，这些纤维素酶和酶制品可用于需要纤维素酶，优选内切-β-1，4-葡聚糖酶(EC3.2.1.4)活性的应用中。

本发明的目的是提供新型酶和酶组合物，它们在弱酸性到碱性条件下具有真正的纤维素分解活性，并且在纸浆加工、纺织品处理、洗衣过程、提取过程或动物饲养中的性能有所改进；优选此新的性能良好的内切葡聚糖酶是通过重组技术可高产的或是通过重组技术高产的。

发明概述

本发明人已经发现了具真正纤维素水解活性的新酶，即内切-β-1，4-葡聚糖酶(按酶的命名法分类为EC3.2.1.4)，此酶是地衣芽孢杆菌内在的，属于糖基水解酶第九家族，发明人还成功克隆和表达了编码此酶的DNA序列。

因此，本发明第一方面涉及呈现内切-β-1，4-葡聚糖酶活性(EC3.2.1.4)的酶，它选自以下多肽：(a)SEQ ID NO：1第76-1455位DNA序列编码的多肽；(b)在表达DNA序列的条件下培养含SEQID NO：1之序列的细胞而产生的多肽；(c)含有与SEQ ID NO：2多肽的第26-485位氨基酸序列具至少75％同一性的序列的内切-β-1，4-葡聚糖酶，所述多肽含有由SEQ ID NO：2的第26-485位氨基酸序列所衍生的氨基酸序列，其同一性通过GCG程序包提供的GAP程序确定，用如下设置：GAP产生罚分为3.0，GAP延伸罚分为0.1；和(d)由可得自大肠杆菌DSM12805内质粒中的内切葡聚糖编码部分DNA序列编码的多肽。如同Henrissat等人所定义的，本发明的酶经鉴定属于糖基水解酶第九家族。