[发明专利]一种脱氧雪腐镰刀菌烯醇毒素降解酶及其编码基因与应用

说明书

技术领域

本发明属于酶工程领域，具体涉及一种脱氧雪腐镰刀菌烯醇降解酶及其编码基因，以及脱氧雪腐镰刀菌烯醇降解酶的应用。

背景技术

脱氧雪腐镰刀菌烯醇(Deoxynivalenol，DON)，是由镰刀菌属缺乏营养物质时产生的次级代谢产物，主要来自禾谷镰刀菌和黄色镰刀菌，而禾谷镰刀菌是小麦赤霉病和玉米穗腐病的重要病原。DON是一种全球性的谷物污染物，污染水平居镰刀菌毒素之首，该真菌毒素主要发生于小麦、大麦、燕麦、黑麦和玉米，而很少发生于水稻、高粱和黑小麦。脱氧雪腐镰刀菌烯醇的污染不仅对人类与动物健康造成巨大危害、导致巨大的经济损失，而且导致大量国际贸易纠纷。

目前，国内外DON的去毒方法主要有物理去除及吸附、化学处理等。对已经污染真菌毒素谷物的物理、化学处理方法主要有：冲洗和漂洗、热处理、离子辐射、无机吸附、化学试剂的处理及臭氧氧化等。但是，物理化学脱毒效率并没有预期的高，且改变了食品的品质，易造成营养物质的流失，欧盟不允许在食品生产过程中应用化学方法消除真菌毒素。

由于传统的物理和化学方法有一定的局限性，微生物或酶制剂的降解为成功控制真菌毒素的污染提供了新的思路。生物降解不仅可以高效将毒素转化为无毒产物、环保安全，而且生物酶催化方法专一性强、转化效率高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种脱氧雪腐镰刀菌烯醇降解酶及其编码基因，该酶可以降解脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

本发明所提供的脱氧雪腐镰刀菌烯醇降解酶被命名为Dasag，来源于尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum）ACCC No.36245（中国农业微生物菌种保藏管理中心，简称ACCC）

所述脱氧雪腐镰刀菌烯醇降解酶，是如下（a）或（b）的蛋白质：

（a）由序列表中的SEQ ID NO：1的氨基酸残基序列组成的蛋白质；

（b）将序列表中的SEQ ID NO：1氨基酸残基序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加具有降解脱氧雪腐镰刀菌烯醇活性的由SEQID NO：1衍生的蛋白质。

其中，序列表中的SEQ ID NO：1由454个氨基酸残基组成。

上述脱氧雪腐镰刀菌烯醇降解酶的编码基因也属于本发明的保护范围。它可具有下述核苷酸序列之一：

（a）序列表中SEQ ID NO：2所示的核苷酸序列；

（b）编码序列表中SEQ ID NO：1蛋白质序列的多核苷酸。

其中，序列表中的SEQ ID NO：2由1365个碱基组成，其编码序列为自5’端第1到第1365位碱基，编码具有序列表中SEQ ID NO：1的氨基酸残基序列的蛋白质。

含有本发明基因的表达载体、细胞系、工程菌及宿主菌均属于本发明的保护范围。

本发明还提供了一种表达所述脱氧雪腐镰刀菌烯醇降解酶的方法，是将含有上述脱氧雪腐镰刀菌烯醇降解酶编码基因的重组表达载体导入宿主细胞，表达得到脱氧雪腐镰刀菌烯醇降解酶。

其中，所述宿主可为大肠杆菌、酵母菌、哺乳动物细胞、昆虫细胞、枯草杆菌、芽孢杆菌或乳杆菌等，优选为酵母菌。所述酵母菌优选为巴氏德毕赤酵母（Pichia pastoris），例如巴氏德毕赤酵母GS115。

用于构建所述重组大肠杆菌及重组酵母表达载体的出发载体可为在上述宿主中表达外源基因的表达载体，如可在大肠杆菌中表达的pEB载体，以及在巴氏德毕赤酵母（Pichia pastoris）中表达的pPIC9K、pPIC9、pPIC3.5K等。

上述重组表达载体均可按常规方法构建。

本发明还提供了所述脱氧雪腐镰刀菌烯醇降解酶在降解脱氧雪腐镰刀菌烯醇中的应用。

本发明的优点：进行表达的脱氧雪腐镰刀菌烯醇降解酶可以对粮食中真菌毒素脱氧雪腐镰刀菌烯醇进行削减，对控制粮食污染起到有效的作用。

附图说明

图1重组质粒pPIC9K-Dasag的表达产物的SDS-PAGE图，

泳道1，表达产物；泳道M，蛋白分子量标准，

图2脱氧雪腐镰刀菌烯醇降解酶能力测定图。

具体实施方式

以下实施例中的实验方法如无特别说明均为常规方法。

实施例1脱氧雪腐镰刀菌烯醇降解酶基因Dasag的获得及脱氧雪腐镰刀菌烯醇降解酶的表达

脱氧雪腐镰刀菌烯醇降解酶基因质粒文库的建立