[发明专利]突变型β葡糖苷酶、生物质分解用酶组合物和糖液的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及新的β葡糖苷酶、包含该β葡糖苷酶的生物质分解用酶组合物、和使用它们来水解来源于纤维素的生物质的糖液的制造方法。

背景技术

纤维素的糖化有各种方法，但开发能量使用量少且糖收率高的酶糖化法已经成为主流。

如果将作为纤维素分解酶的纤维素酶大致分类，则分为作用于纤维素的结晶区域的纤维二糖水解酶、从纤维素分子链内部开始作用而降低分子量的内切葡聚糖酶。已知这些纤维素酶受到作为生成物之一的纤维二糖阻抑。另外β-葡糖苷酶是作用于水溶性寡糖或纤维二糖，催化其β-糖苷键的水解反应的酶。特别是，β-葡糖苷酶是用于充分地获得作为发酵原料有用的葡萄糖所必需的酶。另外，已知纤维二糖水解酶或内切葡聚糖酶由于纤维素分解所生成的纤维二糖的积累而发生反应阻抑。即，β-葡糖苷酶能够大幅降低由纤维素分解而生成的纤维二糖的积累，因此具有大幅提高纤维素分解效率这样的效果。

纤维素在草本系植物、木本系植物中大量含有，因此将这些植物总称为含纤维素的生物质。含纤维素的生物质中除了纤维素之外，还包含木聚糖、阿拉伯聚糖等半纤维素、和木质素。特别是已知由于含纤维素的生物质中所含的木质素是芳香族系的高分子化合物，因此在使用来源于丝状菌的纤维素酶的酶糖化中发挥阻抑作用。关于由木质素产生的来源于丝状菌的纤维素酶的阻抑机制目前尚未完全阐明，据说纤维素酶吸附于木质素而分解效率降低是要因之一(非专利文献1)。

耐热性酶由于稳定性高、即使在高温条件下也长期保持活性，因此被研究了作为产业用酶的应用。确认了这样的耐热性酶在嗜热菌、或超嗜热菌所具有的酶中更多地存在。

关于耐热性的β-葡糖苷酶，已经从数种嗜热菌或超嗜热菌中鉴定出，具体地，从强烈炽热球菌(Pyrococcus furiosus)、掘越氏热球菌(Pyrococcus horikoshii)、海栖热袍菌(Thermotoga maritima)、芝田硫化叶菌(Sulfolobus shibatae)、硫磺矿硫化叶菌(sulfolobus solfataricus)、热纤梭菌(Clostridium thermocellum)等微生物中鉴定出了耐热性的β-葡糖苷酶。特别是公开了来源于热纤梭菌(Clostridium thermocellum)的β葡糖苷酶形成单体(非专利文献2)、来源于硫磺矿硫化叶菌(sulfolobus solfataricus)和强烈炽热球菌(Pyrococcus furiosus)的β葡糖苷酶形成4聚体(非专利文献3、非专利文献4)，但它们的结构与其功能的关系不明确。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2005/093072号公报

非专利文献

非专利文献1：Hetti P.等,Journal of Biotechnology,107,65-72(2004)

非专利文献2：Christian P.等,Trichoderma and Gliocladium:Basic Biology,Taxonomy and Genetics.,vol.1,121-138(1998)

非专利文献3：Ohba H.等,Biosci.Biotech.Biochem.,59,1581-1583(1995)

非专利文献4：Bauer MW.等,J.Biol.Chem.,vol.271,39,23749-23755(1996)

发明内容

发明所要解决的课题

本发明的课题在于提供高度地保持在含纤维素的生物质的水解中的酶活性的β葡糖苷酶。

用于解决课题的方法