[发明专利]一种重组菌及其在生产纤维素酶中的应用

说明书

本发明公开了一种重组菌及其在生产纤维素酶中的应用。本发明保护的重组菌是将特异DNA分子导入里氏木霉得到的。所述特异DNA分子具有gpdA启动子和透明颤菌血红蛋白的编码基因，并且由所述gpdA启动子启动所述透明颤菌血红蛋白的编码基因的表达。本发明提供的重组菌纤维素酶产量高，与出发菌株相比，滤纸酶活力提升了54.87％，且胞外总蛋白产量也有显著提高。本发明对于纤维素酶的生产具有重大价值，对于缓解能源危机和环境污染具有重要意义。

技术领域

本发明涉及一种重组菌及其在生产纤维素酶中的应用。

背景技术

随着化石能源的日益枯竭，开发可持续利用的化石能源替代品尤为重要。木质纤维素生物质是地球上最为丰富的可再生资源，纤维素酶在木质纤维素资源转化中起着关键性作用，其产量和活性高低直接关系着新的生物能源开发及应用。利用纤维素酶将木质纤维素生物质降解成为寡糖和单糖，再高效转化成为化石能源的替代品-液体燃料，具有重要的战略意义。

丝状真菌里氏木霉是生产纤维素酶的主要工业菌株，具有较强的纤维素酶和半纤维素酶分泌能力，全球大约90％以上的纤维素酶产品是通过里氏木霉生成的。目前工业上主要是应用丝状真菌深层发酵技术来生产纤维素酶。影响丝状真菌深层发酵效率的一个重要瓶颈是丝状真菌发酵液非常粘稠，局部供氧不足，而且里氏木霉纤维素酶的合成是一个耗能过程，对氧的需求很大，供氧不足会直接导致纤维素酶产量降低。传统解决方法比如提高搅拌转速或者增加通气量，能耗大、成本高且不能有效解决供氧不足的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种重组菌及其在生产纤维素酶中的应用。

本发明提供了一种促进里氏木霉生产纤维素酶的方法，包括如下步骤：向里氏木霉中导入特异DNA分子，从而促进里氏木霉生产纤维素酶；所述特异DNA分子中具有gpdA启动子和透明颤菌血红蛋白的编码基因，并且由所述gpdA启动子启动所述透明颤菌血红蛋白的编码基因的表达。

本发明还保护一种提高里氏木霉生产纤维素酶的产量方法，包括如下步骤：向里氏木霉中导入特异DNA分子，从而提高里氏木霉生产纤维素酶的产量；所述特异DNA分子中具有gpdA启动子和透明颤菌血红蛋白的编码基因，并且由所述gpdA启动子启动所述透明颤菌血红蛋白的编码基因的表达。

本发明还保护一种特异DNA分子，具有gpdA启动子和透明颤菌血红蛋白的编码基因，并且由所述gpdA启动子启动所述透明颤菌血红蛋白的编码基因的表达。

以上任一所述透明颤菌血红蛋白为如下(a1)或(a2)或(a3)：

(a1)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；

(a2)由序列表中序列2自5’端第1-146位所示的氨基酸序列组成的蛋白质；

(a3)将(a1)或(a2)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蛋白质。

以上任一所述透明颤菌血红蛋白的编码基因为如下(b1)-(b4)中任一所述的DNA分子：

(b1)编码区如序列表中序列1自5′末端第1至438位核苷酸所示的DNA分子；

(b2)序列表中序列1所示的DNA分子；

(b3)在严格条件下与(b1)或(b2)限定的DNA序列杂交且编码所述透明颤菌血红蛋白的DNA分子；

(b4)与(b1)或(b2)或(b3)限定的DNA序列具有90％以上同源性且编码所述透明颤菌血红蛋白的DNA分子。

本发明还保护所述特异DNA分子或含有所述特异DNA分子的重组表达载体的应用，为如下(c1)或(c2)：

(c1)促进里氏木霉生产纤维素酶；