[发明专利]CBM片段及其在特异结合植物源晶体化纤维素中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及CBM片段及其在特异结合植物源晶体化纤维素中的应用。

背景技术

植物细胞壁是一种复杂的纤维网络结构，由不同的结构多糖、芳香族物质和蛋白质高度有序地组成，其结构对保持细胞形态，维持植株直立生长的机械支撑力具有重要作用。植物细胞壁构成了地球上最丰富的天然资源。

纤维素是植物细胞壁的最主要成分，约为植物总重的33%，它的经济价值可以用食品、纤维、纸张和生物能源等来概括，都与人类的生活息息相关。因此，纤维素是最有经济价值的细胞壁成分。它的结构非常简单，然而合成机理却极其复杂。目前的研究认为，纤维素由不分支的β-1,4-葡聚糖苷链组成，每条链最多包含有15,000个葡萄糖残基。葡聚糖苷链间依靠氢键和范德华力结合并平行排列，每36条葡聚糖苷链组成一条微纤丝，微纤丝进一步排列沉积形成纤维素的高级结构。

解析纤维素的合成机理以及结构的调控元件是对纤维素含量及晶体结构实现遗传改良的基础。植物在合成纤维素链的同时，纤维素会被直接分泌到胞外进行组装、沉积。晶体化的纤维素，排列非常紧密，酸、碱或酶类等不容易渗入其中破坏其结构。而非晶体化的纤维素，排列松散，较容易被化学或生物酶试剂降解。因此，纤维素的晶体度与纤维素的品质有着密切的关系。

发明内容

本发明的目的是提供CBM片段及其在特异结合植物源晶体化纤维素中的应用。

本发明保护CBM片段或具有所述CBM片段的融合蛋白；所述CBM片段为如下（a）或（b）或（c）或（d）或（e）：（a）由序列表中序列3自N末端第37至223位氨基酸残基组成的蛋白质；（b）由序列表中序列5自N末端第37至223位氨基酸残基组成的蛋白质；（c）由序列表中序列6自N末端第37至223位氨基酸残基组成的蛋白质；（d）将（a）或（b）或（c）经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有与植物晶体化纤维素特异结合活性的由其衍生的蛋白质；（e）将（a）或（b）或（c）经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有与植物晶体化纤维素特异结合活性的由其衍生的蛋白质。

所述具有所述CBM片段的融合蛋白具体可为如下（f）或（g）或（h）或（i）或（j）：（f）由序列表中序列3所示的氨基酸序列组成的蛋白质；（g）由序列表中序列5所示的氨基酸序列组成的蛋白质；（h）由序列表中序列6所示的氨基酸序列组成的蛋白质；（i）将（f）或（g）或（h）经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有与植物晶体化纤维素特异结合活性的由其衍生的蛋白质；（j）将（f）或（g）或（h）经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有与植物晶体化纤维素特异结合活性的由其衍生的蛋白质。

编码所述CBM片段的基因（简称CBM基因）或编码所述具有所述CBM片段的融合蛋白的基因（简称融合蛋白基因）也属于本发明的保护范围。

所述CBM基因可为如下（1）或（2）或（3）或（4）或（5）所述的DNA分子：（1）序列表的序列7自5’末端第109-669位核苷酸所示的DNA分子；（2）序列表的序列9自5’末端第109-669位核苷酸所示的DNA分子；（3）序列表的序列10自5’末端第109-669位核苷酸所示的DNA分子；（4）在严格条件下与（1）或（2）或（3）限定的DNA序列杂交且编码具有与植物晶体化纤维素特异结合活性的蛋白的DNA分子；（5）与（1）或（2）或（3）限定的DNA序列至少具有90%以上同源性且编码具有与植物晶体化纤维素特异结合活性的蛋白的DNA分子。上述严格条件可为在6×SSC，0.5%SDS的溶液中，在65°C下杂交，然后用2×SSC、0.1%SDS和1×SSC、0.1%SDS各洗膜一次。

所述融合蛋白基因可为如下（6）或（7）或（8）或（9）或（10）所述的DNA分子：（6）序列表的序列7所示的DNA分子；（7）序列表的序列9所示的DNA分子；（8）序列表的序列10所示的DNA分子；（9）在严格条件下与（1）或（2）或（3）限定的DNA序列杂交且编码具有与植物晶体化纤维素特异结合活性的蛋白的DNA分子；（10）与（1）或（2）或（3）限定的DNA序列至少具有90%以上同源性且编码具有与植物晶体化纤维素特异结合活性的蛋白的DNA分子。上述严格条件可为在6×SSC，0.5%SDS的溶液中，在65°C下杂交，然后用2×SSC、0.1%SDS和1×SSC、0.1%SDS各洗膜一次。