[发明专利]一种天冬氨酸类蛋白酶及其编码基因与应用

说明书

本发明提供一种天冬氨酸类蛋白酶及其编码基因与应用。所述天冬氨酸类蛋白酶是如下(a)或(b)的蛋白质：(a)由SEQ ID NO：3所示的氨基酸残基序列组成的蛋白质；(b)将SEQ ID NO：3所示的氨基酸残基序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有天冬氨酸类蛋白酶功能的由(a)衍生的蛋白质。本发明通过基因工程技术，从南极低温菌Geomycespannorum中扩增得到天冬氨酸类蛋白酶基因，并将其转入米曲霉中成功实现异源表达。本发明提供的天冬氨酸类蛋白酶具有较高的最适反应温度，且热稳定性好，具有较好的工业应用前景。

技术领域

本发明涉及生物工程技术领域，更具体地涉及一种天冬氨酸类蛋白酶及其编码基因与应用。

背景技术

天冬氨酸类蛋白酶(aspartic protease，EC3.4.23)是一种内切型淀粉酶，它的活性中心由两个催化性天冬氨酸残基组成。它广泛存在于动物，植物，微生物中，是一种工业酶，在食品，酿酒，饮料，制药等行业中具有广泛应用。目前已经分离并鉴定的120种天冬氨酸类蛋白酶，从数量上看微生物来源的天冬氨酸类蛋白酶占大多数。微生物中能产生酸性蛋白酶的有：Bacillus，Thermomonospor，Acinetobacter，Pseudomonas，Streptomyces，Aspergillus，Penicillus等。目前在工业上大量使用的天冬氨酸类蛋白酶主要来源于枯草芽孢杆菌属(Bacillus subtilis)，地衣(Bacillus licheniformis)，黑曲霉(Aspergillusniger)和米曲霉(Aspergillusoryzae)。

虽然天冬氨酸类蛋白酶的工业应用和微生物的天冬氨酸类蛋白酶已经研究了几十年，并取得了一定的进展，但是符合工业应用要求的仍然有限。

近年来，一系列植物微生物天冬氨酸类蛋白酶实现了在大肠杆菌或者在酵母中的异源表达，如来源于棘孢木霉(Trichoderma asperellum)的天冬氨酸类蛋白酶被克隆到大肠杆菌中实现了可溶性表达(Kai Doua,Zhiying Wang,Rongshu Zhang,et al.Cloningand characteristic analysis of a novel aspartic protease gene Asp55fromTrichoderma asperellum ACCC30536)，即便如此，还是没有筛选得到适冷的、高效的天冬氨酸类蛋白酶，因此开发这一类新酶依旧是研究热点。1990年以来不少产蛋白酶的南极低温菌被分离和鉴定出来，1997年，M.FeniceáL等从南极维多利亚岛上分离出5株都具有蛋白酶活性的G.pannorumvar.pannorum,其中no.1显示出了显著的活力，有产业化的应用价值(参见M.FeniceáL et al.1997.Production of extracellular enzymes by Antarcticfungal strains.Polar Biol,17:275-280)。2011年，AbiramyKrishn等再次在南极岛上筛选到了数株低温下分泌蛋白酶的真菌，其中主要菌种为Geomycespannorum(参见AbiramyKrishn etal.2011.Extracellular hydrolase emzyme production bysoilfungi from King George Island,Antarctic.Polar Biol,34:1535-1542)。虽然已知Geomycespannorum具有客观的蛋白酶活性，但是关于其淀粉酶的基因序列和淀粉序列并没有报道，且由于该菌培养条件限制，至今还没有分离纯化出其蛋白酶，对其酶学性质也没有研究。

发明内容

本发明的目的是提供一种天冬氨酸类蛋白酶及其编码基因与应用，从而解决现有技术中的天冬氨酸类蛋白酶较少符合工业应用要求的缺陷。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：