[发明专利]高热稳定性的植酸酶突变体KsPHY9及其基因和应用

说明书

本发明涉及生物技术领域，具体涉及高热稳定性的植酸酶突变体KsPHY9及其基因和应用。所述植酸酶突变体KsPHY9的氨基酸序列为氨基酸序列如SEQ ID NO：1所示的植酸酶KsPHY包含以下突变位点：A73P，A80P，D107K，N203D，G211S，Q224E，Q252V，T326Y，K379P。与亲本植酸酶KsPHY的23.7％残留酶活相比，所述植酸酶突变体KsPHY9的残余酶活为56.9％，耐热性大大提高。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体涉及高热稳定性的植酸酶突变体KsPHY9及其基因和应用。

背景技术

植酸(Phytate，Phytic acid，IP6)又称肌醇六磷酸脂，含有6个磷酸基团，带有丰富的磷，是饲料中磷的重要贮存形式。植酸是豆类及谷类等作物种子中磷的主要储存形式，但是单胃动物(如家禽、猪等)由于体内缺乏分解植酸的酶，所以难以有效利用植酸磷，大部分以植酸形式存在的磷被动物直接排出体外，造成严重的环境污染。另外，植酸磷还是一种抗营养因子，它可以和多种金属离子(如Ca²⁺、Mn²⁺、Mg²⁺、Zn²⁺、Cu²⁺、Fe²⁺等)以及许多蛋白质螯合成相应的不溶性络合物，降低了这些营养物质的生物有效利用率以及动物对营养物质的有效利用率。

植酸酶(phytase),即肌醇六磷酸水解酶(myo-inositol hexakisphosphatephosphohydrolase,EC 3.1.3.8)，是催化植酸(肌醇六磷酸)及其植酸盐水解生成肌醇与磷酸(或磷酸盐)的一类酶的总称，属于组氨酸磷酸酶家族。在饲料中添加植酸酶，不仅可以提高动物对饲料中植酸磷的利用率，减少磷对环境的污染，还可以降低植酸磷的抗营养作用。植酸酶在动物饲料、人类健康和资源环境保护等方面显现出巨大的应用前景和研究价值。

目前市场上商品化的植酸酶制剂大多数都是经过基因优化改良的。植酸酶在饲料制粒工艺中通常需在较高温度下进行，热稳定性差的植酸酶易失活变性，因此筛选出具有高热稳定性的植酸酶在科学研究与工业应用中具有重要的意义。

可以采用分子生物学技术对现有产业化的酶蛋白进行改造，获得能够适应不同产业需求的酶。理性设计是通过研究酶蛋白的三维空间结构与作用机理，找出可能影响酶活性或酶特性的关键氨基酸，并对这些氨基酸进行定点突变，从而得到更优的酶蛋白。与非理性设计相比，理性设计效率更高，往往也更能得到好的结果。

但是相比随机基因突变，理性设计只是提高实验的成功率，序列分析软件不能保证突变的可靠性。理论预测只是提供了一些可能性，这些预测并不能保证绝对准确，尤其是突变的情况比较复杂的时候，对于其性质和功能的研究还需要详细实验验证。

发明内容

本发明的目的是提供高热稳定性的植酸酶KsPHY9。所述高热稳定性植酸酶KsPHY9，是对亲本植酸酶KsPHY进行定点突变，获得的植酸酶突变体。

本发明的目的是提供一种具有高耐热性的植酸酶突变体KsPHY9的编码基因。

本发明的再一目的是提供包含上述的耐热提高的植酸酶突变体KsPHY9基因的重组载体。

本发明的再一目的是提供包含上述耐热提高的植酸酶突变体KsPHY9基因的重组菌株。

本发明的再一目的是提供获得一种表达高耐热的植酸酶突变体KsPHY9的方法。