功能蛋白POX01167及其编码基因与应用制造技术

本发明专利技术公开了一种功能蛋白POX01167及其编码基因与应用。本发明专利技术提供的蛋白质，获自草酸青霉，命名为POX01167蛋白，是如下(a1)或(a2)：(a1)由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；(a2)将序列1的氨基酸序列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由序列1衍生的蛋白质。编码所述POX01167蛋白的基因(POX01167基因)也属于本发明专利技术的保护范围。本发明专利技术通过实验证明功能蛋白POX01167在调控草酸青霉的纤维素酶基因和木聚糖酶基因的表达过程中起关键性作用，在提高纤维素酶和木聚糖酶产量中具有应用潜力。

Functional protein POX01167 and its coding gene and Application

The invention discloses a functional protein POX01167 and a coding gene thereof and an application thereof. The present invention provides proteins, obtained from Penicillium oxalicum, named POX01167 protein, is as follows (A1) or (A2): (A1) composed of amino acid sequence in the sequence table 1 shows the protein; (A2) sequence of 1 amino acid sequence by one or several amino acid residues and substitution deletion and / or added with the same function by a sequence of 1 derived proteins. The gene encoding the POX01167 protein (POX01167 gene) also belongs to the scope of protection of the present invention. The present invention is proved by experiments that play a key role in the expression of functional protein POX01167 xylanase gene in cellulase gene and regulation of Penicillium oxalicum in wood, with potential applications in improving cellulase and xylanase production.

【技术实现步骤摘要】
功能蛋白POX01167及其编码基因与应用
本专利技术涉及遗传工程领域，具体涉及一种功能蛋白POX01167及其编码基因与应用。
技术介绍
木质纤维素是世界上最丰富的可再生资源。利用木质纤维素生物炼制生产生物液体燃料和生物基化学品对缓解当今能源危机和日益恶化的环境问题具有重大的战略意义。(Vishnu，M.，Mala，R.Trendsinbioconversionoflignocellulose：biofuels，platformchemicals&biorefineryconcept[J].ProgressinEnergyandCombustionScience2012，(38)：522-550；Miguel，V.，Jose，L.G.，Joaquina，L.，Juna-Lius，R.Biofuels2020：Biorefineriesbasedonlignocellulosicmaterials[J].MicrobBiotechnol2016，9(5)：585-594)。但是，目前以木质纤维素为原料进行生物炼制还没有真正实现商业化，主要瓶颈是微生物的纤维素酶产量低和成本高。(C.，Reyes-Sosa，FM.，Díez，B.Enzymatichydrolysisofbiomassfromwood[J].MicrobBiotechnol2016，9(2)：149-156；Klei-Maarcuschamer，D.，Oleskowicz-Popiel，P.，Simmons，BA.，Blanch，HW.Thechallengeofenzymecostintheproductionoflignocellulosicbiofuels[J].BiotechnolBioeng2012，109(4)：1083-1087)。在深入研究微生物纤维素酶基因表达调控机制的基础上，通过遗传操作提高微生物纤维素酶基因的表达量，进而提高纤维素酶的产量，是降低纤维素酶成本的重要途径之一。生产中，纤维素酶主要来自于丝状真菌，例如，木霉、青霉和曲霉等。(Gusakov，AV.AlternativestoTrichodermareeseiinbiofuelproduction[J].TrendsBiotechnol2011，29(9)：419-425；Yao，GS.，Li，ZH.，Gao，LW.，Wu，RM.，Kan，QB.，Liu，GD.，Qu，YB.RedesiginingtheregulatorypathwaytoenhancecellulaseproductioninPenicilliumoxalicum[J].BiotechnolBiofuel2015，8：71；Florencio，C.，Cunha，F.，Badino，A.，Farinas，C.，Ximenes，E.，Ladisch，M.SecretomeanalysisofTrichodermareeseiandAspergillusnigercultivatedbysubmergedandsequentialfermentationprocesses：Enzymeproductionforsugarcanebagassehydrolysis[J].EnzymeMicrobTech2016，90：53-60)。根据作用方式的不同，纤维素酶主要分为三类：内切-1，4-β-D-葡聚糖酶(endo-1，4-β-D-glucanase，EG，EC3.2.1.4)、纤维二糖水解酶(cellobiohydrolase，CBH，EC3.2.1.91)和β-葡萄糖苷酶(β-glucosidase，BGL，EC3.2.1.21)(Lynd，LR，Weimer，PJ，vanZyl，WH，Pretorius，IS.Microbialcelluloseutilization：fundamentalsandbiotechnology[J].MicrobiolMoleculBiolR2002，66(3)：506-577；Glass，NL.，Schmoll，M.，Cate，JH.，Coradetti，S.Plantcellwalldeconstructionbyascomycetefungi[J].AnnuRevMicrobiol2013，67：477-498)。EG作用于纤维素链分子内部，随机水解纤维素分子内的β-1，4-糖苷键，产生短的纤维素链或可溶性纤维寡糖，暴露出新的纤维素链末端。CBH沿着纤维素链末端由外向里水解β-1，4-糖苷键，释放纤维二糖。上述酶解反应为固相反应，反应速度慢，是纤维素酶水解的限速步骤。继而是液相反应，反应速度快。在液相反应中，EG和CBH继续水解上述固相反应产生的可溶性纤维寡糖产生纤维二糖，BGL将上述固相反应和液相反应产生的纤维二糖水解成葡萄糖。通过这三种酶的协同作用，纤维素酶将纤维素转化为葡萄糖，葡萄糖可以被微生物利用产生化学品如被酿酒酵母发酵生产燃料酒精。(Wang，J.，Quirk，A.，Lipkowski，J.，Dutcher，JR.andClarke.AJ.Directinsituobservationofsynergismbetweencellulolyticenzymesduringthebiodegradationofcrystallinecellulosefibers[J].Langmuir2013，29(48)：14997-15005；Zhang，YHP.，Himmel，ME.，Mielenz，JR.Outlookforcellulaseimprovement：screeningandselectionstrategies[J].BiotechnolAdv2006，24(5)：452-481；Dashtban，M.，Schraft，H.，Qin，W.Fungalbioconversionoflignocellulosicresidues：opportunityandperspectives[J].IntJBiolSci2009，5(6)：578-595)。真菌纤维素酶基因的转录表达受转录因子的调控。(Amore，A.，Giacobbe，S.andFaraco，V.Regulationofcellulaseandhemicellulasegeneexpressioninfungi[J].CurrGenomics2013，14(4)：230-249)。目前，鉴定的丝状真菌纤维素酶基因的关键调控转录因子为数不多，主要分为正调控转录因子和负调控转录因子。例如，正调控转录因子主要包括草酸青霉(Penicilliumoxalicum)中ClrB(Li，ZH.，Yao，G.，Wu，R.，Gao，L.，Kan，Q.，Liu，M.，Yang，P.，Liu，G.，Qin，Y.，Song，X.，Zhong，Y.，Fang，X.，Qu，Y.Synergisticanddose-controlledregulationofcellulasegeneexpressioninPenicilliumoxalicum.PLoSGenet2015，11：e1005本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蛋白质，是如下(a1)或(a2)：(a1)由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；(a2)将序列1的氨基酸序列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由序列1衍生的蛋白质。

【技术特征摘要】
1.一种蛋白质，是如下(a1)或(a2)：(a1)由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；(a2)将序列1的氨基酸序列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由序列1衍生的蛋白质。2.编码权利要求1所述蛋白质的基因。3.如权利要求2所述的基因，其特征在于：所述基因为如下(1)-(4)中任一所述的DNA分子：(1)编码区如序列表中序列2所示的DNA分子；(2)序列表的序列3所示的DNA分子；(3)在严格条件下与(1)或(2)限定的DNA序列杂交且编码权利要求1所述蛋白质的DNA分子；(4)与(1)或(2)或(3)限定的DNA序列具有90％以上同源性且编码权利要求1所述蛋白质的DNA分子。4.含有权利要求2或3所述基因的重组表达载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌。5.权利要求1所述蛋白质，或，权利要求2或3所述基因的应用，为如下(b1)-(b20)中的至少一种：(b1)调控微生物纤维素酶产量；(b2)调控微生物半纤维素酶产量；(b3)调控微生物羧甲基纤维素酶产量；(b4)调控微生物外切纤维素酶产量；(b5)调控微生物β-葡萄糖苷酶产量；(b6)调控微生物木聚糖酶产量；(b7)调控微生物纤维素酶活力；(b8)调控微生物半纤维素酶活力；(b9)调控微生物羧甲基纤维素酶活力；(b10)调控微生物外切纤维...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯家勋，闫语丝，赵帅，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：广西,45