功能蛋白制造技术

本发明专利技术公开了功能蛋白

【技术实现步骤摘要】
功能蛋白CxrD及其编码基因与应用


[0001]本专利技术涉及微生物遗传工程领域中，功能蛋白
CxrD
及其编码基因与应用
。

技术介绍

[0002]木质纤维素是地球上最丰富的可再生资源，可作为原材料通过生物炼制生产清洁的
、
高附加值的生物基产品和生物燃料
。
木质纤维素的糖化是其生物炼制的关键步骤
。
然而，天然丝状真菌的纤维素酶和木聚糖酶产量低
、
成本高
。
研究表明，丝状真菌纤维素酶和木聚糖酶的合成和分泌受到转录因子的严格调控，但所知有限
。
目前基于调控网络，通过合成生物学技术构建工程菌是提高酶产量最有前景的途径
。
[0003]固态发酵是微生物在没有或几乎没有游离水的固体培养基上生长繁殖的过程
。
丝状真菌固体发酵可直接利用低成本的农作物废弃物且高产纤维素酶和木聚糖酶，一直受到研究人员的广泛关注
(Behera SS,Ray RC.Solid state fermentation for production of microbial cellulases:recent advances and improvement strategies[J].Int J Biol Macromol.2016,86:656
‑
669)。
草酸青霉
(Penicillium oxalicum)
能够分泌完整的纤维素酶系和木聚糖酶系，尤其高产
β
‑
葡萄糖苷酶，是国外工业产酶菌株里氏木霉的潜在替代菌株
(Li ZH,Liu GD,Qu YB.Improvement of cellulolytic enzyme production and performance by rational designing expression regulatory network and enzyme system composition.Bioresour Technol.2017,245(Pt B):1718
‑
1726)。
草酸青霉可通过固体发酵和液体培养生产纤维素酶和木聚糖酶
。
目前关于草酸青霉纤维素酶和木聚糖酶基因的表达调控主要集中在液体发酵条件下，对固体发酵条件下知之甚少
。
因此，深入研究草酸青霉固体发酵纤维素酶和木聚糖酶生物合成的调控机理，挖掘和鉴定关键的调控因子，具有非常重要的理论价值和应用价值，也为通过合成生物学技术构建基因工程菌提高酶产量提供合理的靶标
。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是如何生产纤维素酶和木聚糖酶，尤其是如何在固体发酵条件下生产纤维素酶和木聚糖酶
。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术首先提供了一种蛋白质，其来源于草酸青霉
(Penicillium oxalicum)
菌株
HP7
‑1，名称为
CxrD
，
CxrD
序列为如下
A1)、A2)
或
A3)
：
[0006]A1)
氨基酸序列是序列1的蛋白质；
[0007]A2)
将序列表中序列1所示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蛋白质；
[0008]A3)
在
A1)
或
A2)
的
N
端或
/
和
C
端连接标签得到的融合蛋白质
。
[0009]为了使
A1)
中的蛋白质便于纯化，可在由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质的氨基末端或羧基末端连接上如下表所示的标签
。
[0010]表：标签的序列
[0011][0012][0013]上述
A2)
中的蛋白质，为与序列1所示蛋白质的氨基酸序列具有
75
％或
75
％以上同一性且具有相同功能的蛋白质
。
所述具有
75
％或
75
％以上同一性为具有
75
％
、
具有
80
％
、
具有
85
％
、
具有
90
％
、
具有
95
％
、
具有
96
％
、
具有
97
％
、
具有
98
％或具有
99
％的同一性
。A2)
所述蛋白质可来源于草酸青霉
。
[0014]上述
A2)
中的蛋白质可人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得到
。
[0015]上述
A2)
中的蛋白质的编码基因可通过将序列2所示的
DNA
序列中缺失一个或几个氨基酸残基的密码子，和
/
或进行一个或几个碱基对的错义突变，和
/
或在其5′
端和
/
或3′
端连上上表所示的标签的编码序列得到
。
其中，序列2所示的
DNA
分子编码序列1所示的
CxrD
蛋白质
。
[0016]本专利技术还提供了与
CxrD
相关的生物材料，为下述
B1)
至
B7)
中的任一种：
[0017]B1)
编码
CxrD
的核酸分子；
[0018]B2)
含有
B1)
所述核酸分子的表达盒；
[0019]B3)
含有
B1)
所述核酸分子的重组载体
、
或含有
B2)
所述表达盒的重组载体；
[0020]B4)
含有
B1)
所述核酸分子的重组微生物
、
或含有
B2)
所述表达盒的重组微生物
、
或含有
B3)
所述重组载体的重组微生物；
[0021]B5)
含有
B1)
所述核酸分子的转基因植物细胞系
、
或含有
B2)
所述表达盒的细胞系；
[0022]B6)
降低
CxrD
表达量
、
或敲除
CxrD
编码基因的核酸分子；
[0023]B7)
含有
B本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
蛋白质，其序列为如下
A1)、A2)
或
A3)
：
A1)
氨基酸序列是序列1的蛋白质；
A2)
将序列表中序列1所示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蛋白质；
A3)
在
A1)
或
A2)
的
N
端或
/
和
C
端连接标签得到的融合蛋白质
。2.
与权利要求1所述蛋白质相关的生物材料，为下述
B1)
至
B7)
中的任一种：
B1)
编码权利要求1所述蛋白质的核酸分子；
B2)
含有
B1)
所述核酸分子的表达盒；
B3)
含有
B1)
所述核酸分子的重组载体
、
或含有
B2)
所述表达盒的重组载体；
B4)
含有
B1)
所述核酸分子的重组微生物
、
或含有
B2)
所述表达盒的重组微生物
、
或含有
B3)
所述重组载体的重组微生物；
B5)
含有
B1)
所述核酸分子的转基因植物细胞系
、
或含有
B2)
所述表达盒的细胞系；
B6)
降低权利要求1所述蛋白质表达量
、
或敲除权利要求1所述蛋白质编码基因的核酸分子；
B7)
含有
B6)
所述核酸分子的表达盒
、
重组载体
、
重组微生物或细胞系
。3.
根据权利要求2所述的生物材料，其特征在于：
B1)
所述核酸分子为如下
b11)
或
b12)
或
b13)
或
b14)
或
b15)
：
b11)
编码序列是序列表中序列2的
cDNA
分子或
DNA
分子；
b12)
序列是序列表中序列2的
cDNA
分子或
DNA
分子；
b13)
序列表中序列3所示的
DNA
分子；
b14)
与
b11)
或
b12)
或
b13)
限定的核苷酸序列具有
75
％或
75
％以上同一性，且编码权利要求1所述蛋白质的
cDNA
分子或
DNA
分子；
b15)
在严格条件下与
b11)
或
b12)
或
b13)
限定的核苷酸序列杂交，且编码权利要求1所述蛋白质的
cDNA
分子或
DNA
分子
。4.
权利要求1所述蛋白质或权利要求2或3所述生物材料的下述任一应用：
D1)
生产纤维素酶
、
半纤维素酶和
/
或木聚糖酶；
D2)
制备生产纤维素酶
、
半纤维素酶和
/
或木聚糖酶产品；
D3)
调控草酸青霉纤维素酶基因
、
纤维二糖水解酶基因
、
内切
β
‑
1,4
‑
葡聚糖酶基因
、
β
‑
葡萄糖苷酶基因
、
半纤维素酶基因和
/
或木聚糖酶基因的表达量；
D4)
制备调控草酸青霉纤维素酶基因
、
纤维二糖水解酶基因
、
内切
β
‑
1,4
‑
葡聚糖酶基因
、
β
‑
葡萄糖苷酶基因
、
半纤维素酶基因和
/
或木聚糖酶基因的表达量的产品；
D5)
提高草酸青霉纤维素酶基因
、
纤维二糖水解酶基因
、
内切
β
‑
1,4
‑
葡聚糖酶基因
、
β
‑
葡萄糖苷酶基因
、
半纤维素酶基因和
/
或木聚糖酶基因的表达量；
D6)
制备提高草酸青霉纤维素酶基因
、
纤维二糖水解酶基因
、
内切
β
‑
1,4
‑
葡聚糖酶基因
、
β
‑
葡萄糖苷酶基因
、
半纤维素酶基因和
/
或木聚糖酶基因的表达量的产品；
D7)
调控草酸青霉生物量；
D8)
制备调控草酸青霉生物量产品；
D9)
提高草酸青霉生物量，所述草酸青...

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