[发明专利]高比活植酸酶突变体

说明书

本发明属于蛋白质改造技术领域，具提供了一种高比活的植酸酶突变体及其应用。所述植酸酶突变体包含两个突变位点V165S和A287F，其摇瓶发酵上清液的比活力高达408U/mg，比野生型提高了161.5%，取得了意料不到的技术效果。本发明提供的植酸酶突变体的比活力得到显著提高，从而有利于降低该酶的生产成本，促进其在饲料领域中的广泛应用。

技术领域

本发明涉及蛋白质改造技术领域，具体涉及一种高比活植酸酶突变体及其应用。

背景技术

植酸又名肌醇六磷酸或环己六醇磷酸酯，在植物籽实中广泛存在，是植物性饲料中磷元素的主要储存形式，但是植酸磷不能直接被动物吸收利用，必须在消化道内先水解为无机磷酸盐。因此，植酸被视为饲料中的有害成分，是一种抗营养因子。植酸酶具有消除植酸的抗营养作用，提高动物对日粮中蛋白质、矿物质等营养物质的利用率，减少动物粪便中磷对环境污染等独特的生理功能，越来越成为营养学领域的研究热点。同时，植酸酶作为一种外源饲料添加剂在动物营养中也得到了广泛应用。

植酸酶普遍存在于动物、植物和微生物中，是一类能够将植酸及其盐类催化水解成肌醇和磷酸的酶的总称，属磷酸单酯水解酶。植酸酶作为环保促生长型饲料添加剂，可提高动物饲料中磷的利用率，减少动物养殖中磷对环境的污染和动物饲料中矿物质磷的添加量，同时能提高植物蛋白和植物饲料能量矿物质利用率，从而节约饲料资源，降低饲料成本，具有良好的应用前景。由于植酸酶在饲料行业的应用，既具有安全、环保、高效、经济的特点，又具有很好的社会生态环境效益，因此，在世界范围内被广泛推广使用。

最近研究发现，植酸酶能够在不影响肉鸡生产性能、屠体品质、保证钙磷平衡的前提下，明显减少日粮磷的排泄量；提高肉鸭的生长性能；提高猪生长性能,提高钙磷表观消化率；提高水产动物对营养物质的消化吸收率，促进水产动物的生长发育，提高其生产性能。

近年来，养殖畜牧业、水产行业的快速发展，大宗饲料原料出现了一定的短缺现象，而且无机磷对环境的污染也不容小觑，因此必须重视对植物磷的利用，其关键就在于酶制剂的应用。植酸酶由于具有独特而重要的生理功能，同时作为一种饲料添加剂在养殖畜牧业、水产行业中具有广泛的应用前景，也日益成为饲料界同行关注和研究的焦点。但是由于目前天然微生物表达的植酸酶产量较低、耐温性及稳定性差、生产成本高等缺点无法满足市场的需求。为得到产量高、耐温性及稳定性好、活性高的植酸酶，可通过用不同的方式解决：1.通过基因工程改良；2.优化表达系统；3.寻找更合适的宿主等获得更高效价的菌株。

本发明中我们开发了一个新的植酸酶基因，并通过蛋白质工程技术筛选了多个突变位点，可实现植酸酶的比活力力大幅度提高的目的。

发明内容

本发明的目的是提供一种高比活植酸酶突变体及其重组表达菌株。所述突变体的生产成本大幅降低，可广泛应用于饲料领域。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明涉及一种植酸酶突变体，其包含与SEQ ID NO:2具有至少95%同一性的氨基酸序列，且与SEQ ID NO:2相比在第165位和/或第287位上包含氨基酸的取代。

在本发明的一些实施例中，所述突变体的氨基酸序列与SEQ ID NO:2相比具有至少96%，97%，98%，或至少99%的同一性。

在本发明的一些实施例中，所述突变体的氨基酸序列与SEQ ID NO:2相比具有至少99.1%，99.2%，99.3%，99.4%，99.5%，99.6%，99.7%，99.8%，或至少99.9%的同一性。

在本发明的一些实施例中，所述取代包括第165位氨基酸由V变为S和/或第287位氨基酸由A变为F。

本发明还涉及编码上述植酸酶突变体的DNA分子。

本发明还涉及包含上述DNA分子的重组表达质粒。