[发明专利]一种光调控启动子降低黑曲霉β-葡萄糖苷酶表达酶活的方法

说明书

本发明公开了一种光调控启动子降低黑曲霉β‑葡萄糖苷酶表达酶活的方法，属于基因工程领域。本发明方法包括如下步骤：（1）将由光调控启动子或含光调控启动子的DNA序列、表达与β‑葡萄糖苷酶mRNA互补的反义mRNA的DNA序列和终止子序列组成的DNA片段构建到表达载体上；（2）将步骤（1）所构建的重组载体转化到黑曲霉中；（3）转化有重组载体的黑曲霉菌株在光照条件下进行培养。本发明利用光增强表达的启动子调控β‑葡萄糖苷酶mRNA互补的反义mRNA转录，有效降低了β‑葡萄糖苷酶的翻译量和表达的活性，从而优化了黑曲霉表达的纤维素酶系组合，以最大化发挥纤维素酶系降解纤维素的效率。

技术领域

本发明属于基因工程领域，涉及一种光调控启动子降低黑曲霉β-葡萄糖苷酶表达酶活的方法。

背景技术

纤维素酶（β-1,4-葡聚糖-4-葡聚糖水解酶）是降解纤维素生成葡萄糖的一组酶的总称，它不是单体酶，而是起协同作用的多组分酶系，是一种复合酶，主要由外切β-葡聚糖酶、内切β-葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶等组成。

在纤维素酶降解纤维素的时候，外切酶先把纤维素酶解为短链可溶的片段，内切酶把短链的片段酶解为纤维二糖，纤维二糖在β-葡萄糖苷酶的作用下酶解为葡萄糖。纤维素酶酶解纤维素是一个协同降解的过程，某一种酶活性过高或者过低都会降低纤维素酶解效率。

黑曲霉是一种食品安全菌，产生的纤维素酶具有广阔的应用领域，比如污水处理、垃圾利用、食品等。黑曲霉生产的纤维素酶中β-葡萄糖苷酶的酶活相对较高，三种酶的组成不利于最大化的发挥酶的催化效率。降低β-葡萄糖苷酶的活性是优化纤维素酶酶系组成的一个重要措施。已有的降低某种酶的表达效率的措施主要为基因敲除，也取得了一些效果。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种光调控启动子降低黑曲霉β-葡萄糖苷酶表达酶活的方法。本发明的目的还在于提供一种光诱导β-葡萄糖苷酶活性降低的黑曲霉菌株。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种光调控启动子降低黑曲霉β-葡萄糖苷酶表达酶活的方法，包括如下步骤：

（1）将由光调控启动子或含光调控启动子的DNA序列、表达与β-葡萄糖苷酶mRNA互补的反义mRNA的DNA序列和终止子序列组成的DNA片段构建到表达载体上；

（2）将步骤（1）所构建的重组载体转化到黑曲霉中；

（3）转化有重组载体的黑曲霉菌株在光照条件下进行培养。

步骤（1）中所述的含光调控启动子的DNA序列优选如SEQ ID NO.1所示。

步骤（1）中所述的表达与β-葡萄糖苷酶mRNA互补的反义mRNA的DNA序列优选如SEQID NO.2所示。

步骤（1）中所述的终止子序列优选如SEQ ID NO.3所示。

步骤（1）中所述的表达载体优选为pCAMBIA1301载体。

步骤（1）优选为：将序列如SEQ ID NO.4所示的DNA片段通过限制性内切酶EcoI、KpnI及DNA连接酶构建到pCAMBIA1301载体上，得到重组载体。

步骤（2）中所述的黑曲霉优选为黑曲霉ATCC16404。

步骤（2）优选通过农杆菌将所构建的重组载体转化到黑曲霉中。

步骤（3）中所述的光照条件优选为蓝光。

一种光诱导β-葡萄糖苷酶活性降低的黑曲霉菌株，为上述方法中构建的转化有重组载体的黑曲霉菌株。