[发明专利]真菌来源的膨胀素蛋白及其基因和应用

说明书

本发明涉及基因工程领域。具体地，本发明涉及真菌来源的膨胀素及其基因和应用，其氨基酸序列如SEQ ID NO.1或SEQ ID NO.2所示。本发明提供了一个新的膨胀素蛋白，其具有良好的性质，可作应用于饲料、食品、医药等工业。根据本发明的技术方案就可以实现利用基因工程手段生产适合工业应用的膨胀素蛋白。

技术领域

本发明涉及基因工程领域。具体地，本发明涉及真菌来源的膨胀素及其基因和应用。

背景技术

纤维素酶在降解纤维素时首先通过其内部的结合结构域结合在纤维素上，然后通过纤维素内切和外切酶进行降解。

膨胀素(Expansin)能缓释细胞壁结构网中的张力，使细胞壁变得松弛。里氏木霉中的膨胀素是真菌中最早确认的膨胀因子，具有在微生物宿主中异源表达的优势，能够通过微生物发酵提高Swollenin的产量，从而满足应用需要。研究表明，Swollenin并不水解纤维素分子内的糖苷键，但具有类似纤维素酶的CBD结合结构域和类似植物膨胀素的序列。为了利用Swollenin对纤维素的膨胀和崩解效应，提高纤维素酶的作用效率，越来越多的微生物来源的Swollenin被表达并进行深入研究。

丝状真菌的Swollenin通过与纤维素酶之间的协同作用，在有效转化木质纤维素类生物质底物，提高发酵生产的经济效益方面，将会有重要作用。Swollenin的发现与研究，将为微生物降解木质纤维素的机制的研究与纤维素降解理论提供了新的视角，同时也将为蛋白质的结构与功能的研究提供一个新的例子。

发明内容

本发明的目的是提供一种酸性、广泛底物特异性的膨胀素蛋白。

本发明的再一目的是提供上述膨胀素蛋白的编码基因。

本发明的再一目的是提供包含上述膨胀素蛋白的重组载体。

本发明的再一目的是提供包含上述膨胀素基因的重组菌株。

本发明的再一目的是提供一种制备膨胀素蛋白的方法。

本发明的再一目的是提供上述膨胀素蛋白的应用。

本发明首先所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种性质优良的、适合于在饲料、食品、医药等行业中应用的新的膨胀素的蛋白，其氨基酸序列如SEQ IDNO.1：

其中，该酶全长503个氨基酸，N端21个氨基酸为信号肽序列“MSRLLLGIGLCGLLAHVAVAQ”。

因此，成熟的膨胀素蛋白的理论分子量为51.1kDa，其氨基酸序列如SEQ ID NO.2：

该膨胀素蛋白的最适pH为3.0，在pH 2.2-pH 5.0范围内，该酶能够维持其50％以上的酶活力；最适温度50℃，在70℃时依然具有30％以上的酶活力，在37℃和50℃下处理60min，剩余酶活在80％以上，在60℃下处理60min，依然能够保持65％的酶活力，具有良好的稳定性。

本发明还提供了编码上述纤维素酶的基因。该酶的全基因序列如SEQ ID NO.3所示：

本发明通过PCR的方法分离克隆了这个膨胀素基因swo，DNA全序列分析结果表明，膨胀素蛋白SWO结构基因全长1908bp，含有6个内含子，+84～151bp,+258-312,+665-766,+814-867,+1078-1040,+1325-1378为其内含子序列，cDNA长1512bp，其cDNA序列如SEQ IDNO.4所示：