[发明专利]一种反刍动物瘤胃原虫特异纤维素酶OCCel1A及其应用

说明书

本发明公开了一种反刍动物瘤胃原虫特异纤维素酶OCCel1A及其应用。本发明利用牛瘤胃原虫Ophryoscolex caudatus基因组数据，经过组装、注释分析及蛋白表达和功能实验，获得了一个瘤胃原虫特异的纤维素酶，命名为OCCel1A。该新型来源的纤维素酶降解底物CMCNa的最适pH为6.0、最适温度为55℃，比活为983U/mg，可以广泛应用于畜禽饲料、生物质能源开发、食品、纺织。

技术领域

本发明属于生物工程领域，具体涉及一种反刍动物瘤胃原虫“有尾头毛虫”(Ophryoscolex caudatus,O.caudatus)特异纤维素酶(cellulase,Cel)在毕赤酵母中的分泌表达方法及应用。

背景技术

纤维素是构成植物细胞壁的基本结构物质，其是由β-D-葡萄糖通过β-1,4-糖苷键连接而成的多聚葡萄糖分子。纤维素能够在酸或酶的作用下，使β-1,4-糖苷键遭到破环而产生可发酵的D-葡萄糖。生物质中的纤维素主要存在晶型和非晶型两种形式，晶型纤维素的成分中纤维素占了绝大部分比例，游离的纤维素链形成了非晶型纤维素。自然界中纤维素资源十分丰富，同时农副产品如秸秆中也含有大量的纤维素。目前对富含纤维素的生物质通常仅进行地下填埋处理，造成很大的浪费，故急需探求能够高效降解纤维素的生物酶制剂，以解决人畜争粮、能源危机以及环境污染问题。

Ophryoscolex caudatus为牛瘤胃内发挥重要降解功效的原生生物，可以促进瘤胃中纤维的消化。但目前尚未见到有关反刍动物瘤胃原虫Ophryoscolex caudatus来源的纤维素酶的报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种反刍动物瘤胃原虫特异纤维素酶OCCel1A及其应用。该纤维素酶OCCel1A可以用作一种新型来源的酶制剂，并广泛应用于畜禽饲料、生物质能源开发、食品、纺织。

为达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种反刍动物瘤胃原虫特异纤维素酶OCCel1A，该纤维素酶OCCel1A的氨基酸序列如SEQ.ID.NO.4所示。

优选的，所述纤维素酶OCCel1A的基因编码序列包括SEQ.ID.NO.5所示的DNA序列，或者所述纤维素酶OCCel1A的基因编码序列选自与SEQ.ID.NO.5所示的DNA序列具有90％以上同源性的来源于反刍动物瘤胃原虫基因组的序列。

优选的，所述反刍动物瘤胃原虫为头尾属(Ophryoscolex)，例如有尾头毛虫(Ophryoscolex caudatus)。

一种表达纤维素酶的重组载体，该重组载体包括上述反刍动物瘤胃原虫特异纤维素酶OCCel1A的编码序列。

一种表达纤维素酶的重组菌株，该重组菌株包括转化有上述重组载体的宿主细胞。

一种制备上述反刍动物瘤胃原虫特异纤维素酶OCCel1A的方法，包括以下步骤：

1)根据所述纤维素酶OCCel1A的基因编码序列构建甲醇诱导型重组载体，将所述重组载体转化宿主细胞，得到重组菌株；

2)将重组菌株通过发酵进行重组纤维素酶OCCel1A的诱导表达，得到发酵液；

3)收集发酵液上清，得到重组纤维素酶OCcel1A蛋白样品。

优选的，所述宿主细胞来源于毕赤酵母(Pichia pastoris)，例如毕赤酵母GS115感受态细胞。

优选的，所述重组载体表达的目的基因序列如SEQ.ID.NO.6所示，重组纤维素酶OCcel1A的氨基酸序列如SEQ.ID.NO.4所示。

上述反刍动物瘤胃原虫特异纤维素酶OCCel1A在制备酶制剂中的应用。

一种酶制剂，该酶制剂包括上述反刍动物瘤胃原虫特异纤维素酶OCCel1A。