[发明专利]高催化效率的纤维素酶突变体及其基因和应用

说明书

本发明涉及基因工程领域，具体涉及高催化效率的纤维素酶突变体及其基因和应用。所述纤维素酶突变体的氨基酸序列为氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示的纤维素酶GtCel5的第233位天冬酰胺突变为丙氨酸或甘氨酸。纤维素酶突变体比活性比野生型的催化效率及比活性有显著提高，为其在工业生产领域提供了基础。

技术领域

本发明涉及基因工程领域，具体涉及高催化效率的纤维素酶突变体及其基因和应用。

背景技术

纤维素酶是将纤维素水解成纤维二糖和葡萄糖的一组复杂酶系的总称，又称纤维素酶系,根据其中各酶功能的差异，主要被分为3大类：内切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶、β-葡萄糖苷酶。纤维素酶已被广泛应用于食品、医药、饲料、造纸、纺织印染、石油开采、精细化工及生物技术等诸多领域，是一种新型的工业酶，具有很大的潜在应用价值。

不同的微生物产生的纤维素酶，其结构和功能差异较大，自然界中存在的纤维素资源来源复杂，其结构和功能差异较大，不同来源的纤维素酶对它们的降解效果也不尽相同，针对不同来源的纤维素寻找降解效果较高的纤维素酶，是当前纤维素酶领域的热点之一。虽然许多纤维素酶被克隆分离及性质测定，但这些酶的性质特征，均存在一些缺陷，例如，pH作用范围不合适，热稳定性差，表达量低等，均不能满足实际应用的需要。因此人们希望能够找到新的能够满足实际应用需求的纤维素酶，从而能够进一步推广纤维素酶在饲料、食品、医药等行业中应用。

高比活、高催化效率的纤维素酶工程菌株的获得主要通过诱变、筛选和酶分子改良获得。诱变分为自然突变和人工诱变，自然突变成功的几率非常小，人工诱变的工作量较大且有益突变频率仍然较低，变异的方向和性质难以控制。筛选的盲目性较大，不容易获得目的菌株。

发明内容

本发明提供了一种高催化效率纤维素酶突变体，将来源于Gloeophyllum trabeumCBS 900.73五家族的低催化效率纤维素酶GtCel5第233位点进行定点突变。

本发明的再一目的是提供包含上述维素酶突变体基因的重组载体。

本发明的另一目的是提供包含上述维素酶突变体基因的重组菌株。

根据本发明的具体实施方式，所述纤维素酶突变体的氨基酸序列为氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示的纤维素酶GtCel5的第233位天冬酰胺突变为丙氨酸或甘氨酸

野生型低催化效率的纤维素酶的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。

高催化效率的纤维素酶突变体的氨基酸序列如SEQ ID NO.2和SEQ ID NO.3所示。

所述野生型低催化效率纤维素酶的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。

所述高催化效率纤维素酶突变体的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。

所述高催化效率纤维素酶突变体的氨基酸序列如SEQ ID NO.3所示。

根据本发明的具体实施方式，制备所述高催化效率纤维素酶突变体的方法包括以下步骤：

1)采用over-lap PCR的方法扩增高催化效率纤维素酶酶突变体序列片段；

2)将催化效率纤维素酶突变体序列片段克隆到表达载体pPIC 9r上，重组载体命名pPIC9r-Gtcel5-N233A,pPIC9r-Gtcel5-N233G；

3)将突变体重组载体转化毕赤酵母GS115，诱导表达，获得突变株，优选为GS115/Gtcel5-N233A,GS115/Gtcel5-N233G；