[发明专利]功能蛋白POX08415及其编码基因与应用

说明书

本发明公开了一种功能蛋白POX08415及其编码基因与应用。本发明提供的蛋白质，获自草酸青霉，命名为POX08415蛋白，是如下(a1)或(a2)：(a1)由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；(a2)将序列1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由序列1衍生的蛋白质。编码所述POX08415蛋白的基因(POX08415基因)也属于本发明的保护范围。本发明通过实验证明POX08415在调控草酸青霉的纤维素酶基因和木聚糖酶基因的表达过程中起关键作用，在提高纤维素酶产量中具有应用潜力。

技术领域

本发明涉及遗传工程领域，具体涉及一种功能蛋白POX08415及其编码基因与应用。

背景技术

丝状真菌可以将木质纤维素类物质转化为微生物可发酵的糖类，进一步发酵生产可增加附加值的生物液体燃料和生物基化学品。木质纤维素类物质是世界上含量最多，分布最广泛的可再生生物资源(Kuhad，RC.，Singh，A.，Eriksson，KEL.Microorganisms andenzymes involved in the degradation of plant fiber cell walls[M].Biotechnology in the pulp and paper industry.Springer Berlin Heidelberg1997，45-125)，一直被认为是最合适的解决能源危机的原料。天然丝状真菌产纤维素酶量非常低，是限制木质纤维素生物炼制产业化的最主要因素之一。遗传工程技术可以有效的提高丝状真菌的纤维素酶产量。对丝状真菌的纤维素酶基因的表达调控机理研究可为遗传工程技术改造丝状真菌以提高酶产量提供理论指导，具有潜在的应用价值。

纤维素酶是一种将纤维素水解为葡萄糖的复合酶系，主要分为三类酶：内切葡聚糖酶(endo-1，4-β-D-glucanase，EC 3.2.1.4，简写为EG)、外切葡聚糖酶[exo-1，4-β-D-glucanase，EC 3.2.1.91，又叫纤维二糖水解酶(cellobiohydrolase)，简写为CBH]和β-葡萄糖苷酶(β-glucosidase，EC 3.2.1.21，简写为BGL)(Lynd，LR，Weimer，PJ，van Zyl，WH，Pretorius，IS.Microbial cellulose utilization：fundamentals and biotechnology[J].MicrobiolMol Biol R 2002，66(3)：506-577；Glass，NL.，Schmoll，M.，Cate，JH.，Coradetti，S.Plant cell wall deconstruction by ascomycete fungi[J].Annu RevMicrobiol 2013，67：477-498)。EG作用于纤维素链分子内部，随机水解纤维素分子内的β-1，4-糖苷键，产生短的纤维素链或可溶性纤维寡糖，暴露出新的纤维素链末端。CBH沿着纤维素链末端由外向里水解β-1，4-糖苷键，释放纤维二糖。BGL将上述产生的纤维寡糖和纤维二糖水解成葡萄糖。通过这三种酶的协同作用，纤维素酶将纤维素转化为葡萄糖，葡萄糖可以被微生物利用产生生物化学品如被酿酒酵母发酵生产燃料酒精(Wang，J.，Quirk，A.，Lipkowski，J.，Dutcher，J.R.，Clarke，A.J.Direct in situ observation of synergismbetween cellulolytic enzymes during the biodegradation of crystallinecellulose fibers[J].Langmuir 2013，29(48)：14997-15005；Zhang，Y.H.P.，Himmel，M.E.，Mielenz，J.R.Outlook for cellulase improvement：screening and selectionstrategies[J].Biotechnol Adv 2006，24(5)：452-481；Dashtban，M.，Schraft，H.，Qin，W.Fungal bioconversion of lignocellulosic residues：opportunity andperspectives[J].Int J Biol Sci 2009，5(6)：578-595)。