[发明专利]源于里氏木霉的转录调控因子及编码基因和应用

说明书

技术领域

本发明涉及从真菌中分离的转录调控因子，尤其涉及一种从里氏木霉(Trichoderma reesei)中克隆得到的环境pH应答转录调控因子TrPac1及其cDNA序列，本发明还提供了涉及含有该pH调控因子cDNA序列的重组表达载体及重组宿主细胞，以及它们在调控里氏木霉生长发育和抗逆性中的应用，属于真菌的转录调控因子的分离和应用领域。 

背景技术

里氏木霉(Trichoderma reesei)是一种广泛存在自然界的嗜温腐生真菌，最初在第二次世界大战期间从棉帆布中分离得到(Mandels et al.，1957)。里氏木霉是工业上重要的纤维素酶生产菌株，同时也是用于研究纤维素酶和半纤维素酶基因表达调控机制的模式菌株。里氏木霉具有较全的纤维素酶系，即内切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶(又称纤维二糖水解酶)以及β-葡萄糖苷酶。一直以来，各国科研学者对这些酶结构、生理生化功能等方而进行了较为全而系统的研究，但对于纤维素酶表达调控过程中的诸多起始生物学问题至今尚不明确，纤维素酶的调控过程中还存在哪些其他途径的参与，纤维素酶表达过程中的关键限制因素是什么等一些问题。 

近年来，里氏木霉分子生物学方而研究进展迅速，尤其是2008年公布了里氏木霉基因组序列，里氏木霉分子水平上的相关研究多集中在纤维素酶的诱导表达方而，尤其是基因转录调控方而的相关控制因子的研究。目前已经克隆和分析参与纤维 素酶代谢途径的转录调控因子有：ACE1，ACE2，XYR1，CRE1，HAP2/3/5复合体，XYL1等(Ilmén et al.，1996；Aro et al.，2001；Aro et al.，2002；Mach-Aigner et al.，2008；Stricker et al.，2006；Stricker et al.，2008)。但最近5年的研究中，发现很多其他代谢途径直接或间接参与到里氏木霉纤维素酶代谢的调控中，如光照信号GNA1，GNA3，PGL1对纤维素酶代谢的影响(Seibel et al.，2009；Schmoll et al.，2009；Limónet al.，2011)。说明纤维素酶的代谢调控远不止受到这些转录因子的调节，还受到其他代谢途径中的关键因子的调控。 

里氏木霉的生长过程中受到诸多环境因素的影响，这些外界的环境因素也或多或少的影响里氏木霉中纤维素酶的代谢。尤其是pH对微生物的生命活动有很大的影响，主要是使蛋白质、核酸等生物大分子所带电荷变化影响生物活性；引起细胞膜电荷变化改变微生物细胞吸收营养物质能力等等。除上述对生长发育的影响，环境pH也影响纤维素酶的表达。环境pH作为一个信号因子，通过环境pH感应信号转导途径的传递对纤维素酶的表达起到调控作用，pH感应信号转导途径的终端是环境pH应答转录调控因子，由其激活或抑制被pH信号所调控基因的表达与产物分泌。酸性条件更适合里氏木霉纤维素酶的产生，一般pH值范围为4-7。 

综上所述，鉴定、克隆新的pH转录调控因子，不仅对里氏木霉中纤维素酶的调控机理研究有着非常重要的作用，而且还可以利用分子生物学的手段对这些关键因子进行改造，以提高里氏木霉的纤维素酶产率。到目前为止，并没有一株通过分子生物学手段改造的工程菌株用于大规模工业生产。因此，不断的发现和研究里氏木霉中新的参与纤维素酶调控的关键因子对 于构建整个代谢网络有着非常重要的意义，同时也为通过分子生物学手段改造的工程菌株早日用于工业生产奠定了理论基础。 

发明内容

鉴于上述状况，本发明目的之一在于提供一种从里氏木霉(Trichoderma reesei)中分离得到的转录调控因子TrPac1及其c DNA序列以及全基因序列。 

本发明的另一目的在于构建一种涉及包括所述转录调控因子TrPac1 cDNA的重组表达载体及重组宿主细胞。 

本发明的目的之三是将含有该转录调控因子TrPac1或其cDNA应用于调控里氏木霉生长发育或提高里氏木霉的抗环境胁迫抗性。 

为实现上述目的，本发明一方而提供一种从里氏木霉(Trichoderma reesei)中分离得到的环境pH应答转录调控因子TrPac1 cDNA序列，其多核苷酸序列为(a)或(b)或(c)所示： 

(a)、SEQ ID No.2所示的多核苷酸； 

(b)、编码SEQ ID No.3所示的氨基酸的多核苷酸； 

(c)、与SEQ ID NO.2的多核苷酸的互补序列在严谨杂交条件能够进行杂交的多核苷酸，该多核苷酸仍具有转录调控因子的功能或活性。