[发明专利]一种重组菌及其在提高纤维素酶产量中的应用

说明书

本发明公开了一种重组菌及其在提高纤维素酶产量中的应用。本发明保护的重组菌是将特异DNA分子导入里氏木霉得到的。所述特异DNA分子中具有里氏木霉血红蛋白结构域的编码基因。本发明首次鉴定了里氏木霉血红蛋白结构域，并且首次在里氏木霉菌株中成功表达该血红蛋白结构域，提高了菌株发酵效率，且明显提高了胞外蛋白总产量和主要纤维素酶活性。本发明对于纤维素酶的生产具有重大价值，对于降低成本提高产量具有重要意义。

技术领域

本发明涉及一种重组菌及其在提高纤维素酶产量中的应用。

背景技术

木质纤维素生物质是地球上最为丰富的可再生资源，其主要多糖成分——纤维素和半纤维素——能在纤维素酶和半纤维素酶作用下被高效降解成寡糖和单糖，进而被用于食品、饲料、生物能源等多行业的生产。纤维素酶在这一过程中起着关键性作用，其产量和活性高低直接关系着食品、饲料、生物能源等相关产品的成本及应用。

丝状真菌里氏木霉是生产纤维素酶的主要工业菌株，具有较强的纤维素酶和半纤维素酶分泌能力，全球大约90％以上的纤维素酶产品是通过里氏木霉生成的。目前工业上主要是应用丝状真菌深层发酵技术来生产纤维素酶。已有研究表明，氧气是里氏木霉生产纤维素酶的关键因素。深层发酵过程中发酵液非常粘稠，容易导致局部供氧不足，使得细胞生长减慢、甚至死亡，同时纤维素酶产量显著降低。传统解决方法，提高搅拌转速或者增加通气量，能耗大、成本高且不能有效解决供氧不足的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种重组菌及其在提高纤维素酶产量中的应用。

本发明提供了一种促进里氏木霉生产纤维素酶的方法，包括如下步骤：向里氏木霉中导入特异DNA分子，从而促进里氏木霉生产纤维素酶；所述特异DNA分子中具有里氏木霉血红蛋白结构域的编码基因。

本发明还保护一种提高里氏木霉生产纤维素酶的产量方法，包括如下步骤：向里氏木霉中导入特异DNA分子，从而促进里氏木霉生产纤维素酶；所述特异DNA分子中具有里氏木霉血红蛋白结构域的编码基因。

所述里氏木霉血红蛋白结构域为如下(a1)或(a2)：

(a1)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；

(a2)将(a1)经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白质。

所述里氏木霉血红蛋白结构域的编码基因为如下(b1)-(b4)中任一所述的DNA分子：

(b1)编码区如序列表中序列1自5′末端第2311至2775位核苷酸所示的DNA分子；

(b2)序列表中序列1所示的DNA分子；

(b3)在严格条件下与(b1)或(b2)限定的DNA序列杂交且编码里氏木霉血红蛋白结构域的DNA分子；

(b4)与(b1)或(b2)或(b3)限定的DNA序列具有90％以上同源性且编码里氏木霉血红蛋白结构域的DNA分子。

上述严格条件可为用0.1×SSPE(或0.1×SSC)，0.1％SDS的溶液，在DNA或者RNA杂交实验中65℃下杂交并洗膜。

以上任一所述特异DNA分子具有gpdA启动子和里氏木霉血红蛋白结构域的编码基因，并且由所述gpdA启动子启动所述里氏木霉血红蛋白结构域的编码基因的表达。

以上任一所述gpdA启动子具体可为序列表的序列1自5′末端第1至2310位核苷酸所示的DNA分子。

以上任一所述特异DNA分子还包括TrpC终止子。

所述TrpC终止子具体可为序列表的序列1自5′末端第2776至3545位核苷酸所示的DNA分子。

以上任一所述特异DNA分子具体可如序列表的序列1所示。