[发明专利]低温蛋白酶生产菌及该菌产生的低温蛋白酶和该酶的基因

说明书

技术领域

本发明涉及微生物及微生物酶制剂领域，具体涉及一株来源于深海沉积物的低温蛋白酶产生菌、所产蛋白酶以及利用该菌株产生低温蛋白酶的方法。

背景技术

低温蛋白酶是指最适催化温度在40℃以下，并且在20～30℃之间仍能保持较高酶活(50﹪以上)的一类蛋白水解酶，由于其最适催化温度接近自然环境中的温度，因此在应用过程中可省去加热或冷却过程，与中高温蛋白酶相比具有节能、省时等特点，在食品及洗涤行业具有广泛的应用前景。低温蛋白酶多数来源于冰川、极地、高山、深海等低温环境中的嗜低温或耐低温微生物。这些低温微生物为了适应其所处的低温环境，常可表达分泌一些在低温条件下仍具有较高催化活性的胞外酶或胞内酶，因此从耐低温或嗜低温微生物中，筛选获得低温蛋白酶已成为发掘新型工业用低温酶制剂的主要方法。

目前已发现的产低温蛋白酶菌株有来源于冰川冻土中的地衣芽孢杆菌(Bacilluslicheniformis)和短小杆菌(Curtobacteriumluteum)、来源于南极地区的梭状芽孢杆菌(Clostridiumsp.)和嗜冷杆菌(Psychrobacterproteolyticus)、来源于海洋浮冰中的科尔韦尔氏菌属(Colwelliasp.)、来源于寒漠地区的微小杆菌(Exiguobacteriumsp.)以及来源于其它寒冷环境中的沙雷氏菌(Serratiasp.)、弧菌(Vibriosp.)、黄单胞菌(Xanthomonasmaltophilia)、希瓦氏菌属(Shewanella sp.)产黄青霉(Penicilliumchrysogenum)等。这些菌株所产低温蛋白酶的最适催化温度大部分均在30～40℃之间，只有少数几种的最适催化温度低于20℃，但稳定性很差。

国内对低温蛋白酶及其产生菌的研究起步较晚，研究对象多集中在来源于冰川及冻土中的Pseudomonas属、Xanthomonas属、Aeromonas属等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低温蛋白酶生产菌及该菌产生的低温蛋白酶和该酶的基因，该菌株来源于南印度洋深海沉积物，经16SrRNA序列分析，鉴定为动性球菌(Planococcussp.)，该酶基因序列见序列1，该菌株保藏编号为：CGMCC No.8088，本菌株作为低温蛋白酶生产菌株具有较大的优势，具有发酵条件易于控制、发酵原料简单易得、生长快、发酵周期短、抗噬菌体及杂菌污染的能力较强、菌株产酶较为稳定的显著优点。

本发明实现目的的技术方案是：

一株低温蛋白酶生产菌，所述菌株保藏日期为2013年08月29日，保藏单位为：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为：CGMCC No.8088，地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，分类命名为：动性球菌Planococcussp.。

而且，所述菌株能够利用葡萄糖、果糖、淀粉作为碳源,能够利用硫酸铵、蛋白胨、水解酪蛋白作为氮源；具有氧化酶、过氧化氢酶活性，明胶液化实验呈阳性，在含有酪蛋白的4～20℃低温平板上产生明显的透明圈。

一种低温蛋白酶基因，其成熟肽编码序列、信号肽编码序列以及编码区上游的部分表达调控序列如序列1所示。

一种低温蛋白酶，由低温蛋白酶生产菌菌株发酵获得。

一种低温蛋白酶，经由序列1所述的基因表达获得。

一种产低温蛋白酶的基因工程，含有序列1所述的低温蛋白酶基因。

本发明的优点和有益效果为：

1、本菌株作为低温蛋白酶生产菌株具有较大的优势：⑴发酵条件易于控制，该菌株的最适生长温度与最佳产酶温度均接近于自然环境中的温度，因此在发酵过程中可省去加热或冷却的过程，另外，该菌株的生长受pH值影响较小，在pH6.0-8.0之间均可稳定生长并产酶；⑵发酵原料简单易得，蛋白酶产量高，该菌株可在含有酪蛋白及海盐的培养基上进行快速生长繁殖，摇瓶发酵48h蛋白酶产量可达280-360U/mL；⑶生长快、发酵周期短，该菌株在适宜生长条件下的代时约为30-40min，可与大肠杆菌、枯草芽孢杆菌等快速繁殖菌种相媲美；⑷抗噬菌体及杂菌污染的能力较强；⑸菌株产酶较为稳定，产酶量基本与菌体生长量成正比。