本發(fā)明涉及基因工程與蛋白質(zhì)改造，具體涉及一種比活力提高的纖維素酶突變體及其應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、纖維素酶是由多種水解酶組成的一個(gè)復(fù)合的誘導(dǎo)酶系，指能降解纖維素生成纖維二糖和葡萄糖等小分子物質(zhì)的一組酶的總稱(chēng)，纖維素酶對(duì)纖維素的分解作用至少需要三種不同酶的協(xié)同作用：1、葡萄糖內(nèi)切酶，它作用于纖維素的非結(jié)晶區(qū)，隨機(jī)水解β-1,4-糖苷鍵生成帶非還原端的較短的寡聚糖。2、葡萄糖外切酶，它作用于纖維素分子的非還原末端水解β-1,4-糖苷鍵生成纖維二糖。3、β-葡萄糖苷酶，它將纖維二糖水解為葡萄糖。

2、根據(jù)纖維素酶的應(yīng)用條件，又將纖維酶分為酸性纖維酶、中性纖維素酶、堿性纖維素酶。

3、纖維素酶廣泛存在于自然界的生物體中，已有近200種微生物能降解纖維素，包括細(xì)菌、放線(xiàn)菌和真菌等。一般用于工業(yè)生產(chǎn)的纖維素酶多來(lái)自于真菌，比較典型的有黑曲霉(aspergillus?niger)、綠色木霉(trichoderma?viride)和里氏木霉(trichodermareesei)等。

4、纖維素酶的工業(yè)化應(yīng)用主要集中在生物能源、洗滌劑行業(yè)、紡織品整理和牛仔水洗等領(lǐng)域。在生物能源領(lǐng)域，纖維素酶能夠通過(guò)水解作用將纖維素物質(zhì)徹底降解，其水解產(chǎn)物能進(jìn)一步發(fā)酵生產(chǎn)乙醇、氫氣及生產(chǎn)生物柴油等，此領(lǐng)域需要高活力的酸性纖維素酶；在洗滌劑行業(yè)，堿性纖維素酶可添加到洗滌劑中，提升洗滌效果；在紡織品整理和牛仔水洗領(lǐng)域，中性纖維酶由于其反應(yīng)溫度低、反應(yīng)條件平和、織物整理效果好而具有很大的優(yōu)勢(shì)，織物經(jīng)整理蓬松、豐滿(mǎn)、柔軟、滑爽、布面清晰、懸垂性好、吸濕性強(qiáng)，并具有一定的“絲光”效果，纖維素酶的用量在0.5％-3％，即可達(dá)到滿(mǎn)意的整理效果。

5、目前應(yīng)用在紡織工業(yè)的中性纖維素酶，通常在50℃的條件下具有較高的催化效率，為了節(jié)約成本，降低能耗，急需在50℃左右條件下具有良好性能且酶比活力高的酶制劑。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明提供了一種纖維素酶突變體。與野生型相比，所述突變體的比活力得到顯著提高，可廣泛應(yīng)用于紡織加工領(lǐng)域。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明涉及一種纖維素酶突變體，其包含與seq?id?no：1具有至少90％同一性的氨基酸序列，且與seq?id?no:1相比在第60位、第78位、第92位、第124位、第125位、第169位、第187位、第230位、第239位中至少一個(gè)位置上發(fā)生了氨基酸的取代。

4、在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述突變體的氨基酸序列與seq?id?no:1相比具有至少91％，92％，93％，94％，95％，96％，97％，98％，或至少99％的同一性。

5、在一些更具體的實(shí)施例中，所述突變體的氨基酸序列與seq?id?no:1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。

6、在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述突變體包含下組中至少一個(gè)氨基酸的取代：n60q，l78v，a92e，n124q，m125i，q169e，q187r，s230g，d239a。

7、在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述突變體包含有下述取代或取代的組合：

8、n60q；

9、n60q+l78v；

10、n60q+a92e；

11、n60q+s111n；

12、n60q+n124q；

13、n60q+q147r；

14、n60q+q169e；

15、n60q+a92e+s111n；

16、n60q+a92e+n124q；

17、n60q+s111n+n124q；

18、n60q+n124q+q169e；

19、n60q+n124q+s230g；

20、n60q+n124q+d239a；

21、l78v；

22、l78v+a92e；

23、l78v+s111n；

24、l78v+n124q；

25、l78v+q147r；

26、l78v+m125i；

27、l78v+q187r；

28、l78v+s230g；

29、l78v+a92e+s111n；

30、l78v+a92e+n124q；

31、l78v+a92e+q147r；

32、l78v+s111n+n124q；

33、l78v+s111n+q187r；

34、l78v+n124q+q147r；

35、l78v+n124q+m125i；

36、l78v+n124q+q187r；

37、l78v+n124q+d239a；

38、l78v+q147r+m125i；

39、l78v+q147r+q169e；

40、l78v+m125i+q187r；

41、l78v+q147r+s230g；

42、l78v+m125i+d239a；

43、l78v+s111n+n124q+q147r；

44、l78v+s111n+n124q+q187r；

45、l78v+n124q+q147r+q169e；

46、l78v+n124q+q147r+q187r；

47、l78v+n124q+q147r+q169e；

48、l78v+n124q+q147r+q187r；

49、l78v+q147r+q169e+s230g；

50、l78v+q147r+q169e+d239a；

51、l78v+l78v+n124q+q147r+q169e；

52、l78v+l78v+n124q+q147r+q187r；

53、l78v+s111n+n124q+q147r+q187r；

54、l78v+n124q+q147r+m125i+q187r；

55、l78v+n124q+q169e+q187r+s230g；

56、l78v+n124q+q147r+q169e+q187r+d239a；

57、a92e；

58、a92e+s111n；

59、a92e+q147r；

60、a92e+m125i；

61、a92e+q187r；

62、a92e+n124q+q187r；

63、a92e+n124q+s230g；

64、a92e+n124q+d239a；

65、s111n+n124q；

66、s111n+d239a；

67、s111n+q147r+q187r；

68、s111n+n124q+q147r+q187r；

69、s111n+n124q+q147r+q187r+d239a；

70、n124q；

71、n124q+q147r；

72、n124q+m125i；

73、n124q+q187r；

74、n124q+q169e；

75、n124q+q147r+m125i；

76、n124q+q147r+q187r；

77、n124q+q147r+s230g；

78、n124q+m125i+q187r；

79、n124q+q147r+m125i+q187r；

80、q147r+m125i；

81、q147r+q187r；

82、q147r+m125i+q187r；

83、m125i；

84、m125i+q169e；

85、m125i+q187r；

86、m125i+s230g；

87、m125i+d239a；

88、m125i+q187r+d239a；

89、q147r；

90、q147r+q187r；

91、m125i；

92、m125i+q187r；

93、m125i+d239a；

94、q169e；

95、q169e+s230g；

96、q169e+d239a；

97、q169e+q187r+d239a；

98、q187r；

99、s111n+q187r；

100、q187r+d239a；

101、s230g；

102、d239a。

103、本發(fā)明還涉及編碼上述纖維素酶突變體的dna分子。

104、本發(fā)明還涉及包含上述dna分子的重組表達(dá)載體。

105、本發(fā)明還涉及一種宿主細(xì)胞，包含上述重組表達(dá)載體。

106、在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，宿主細(xì)胞為里氏木霉(trichoderma?reesei)。

107、將上述重組表達(dá)載體轉(zhuǎn)入里氏木霉宿主細(xì)胞中進(jìn)行重組表達(dá)，獲得的纖維素酶突變體具有更高的比活力。

108、本發(fā)明還涉及上述纖維素酶突變體在紡織領(lǐng)域中的應(yīng)用。

109、本發(fā)明提供的纖維素酶突變體在50℃條件下具有更高的比活力。與野生型相比，分別含n60q，l78v，a92e，n124q，m125i，q169e，q187r，s230g，d239a單點(diǎn)突變的纖維素酶突變體在50℃條件下的比活力普遍提高了8.6％-35.7％。其中，l78v單點(diǎn)突變體和n124q單點(diǎn)突變體的比活力分別提高了30％和35.7％，取得了意料不到的技術(shù)效果。

110、此外，本發(fā)明提供的l78v+s111n、s111n+n124q、n124q+q169e、n124q+q147r、q169e+d239a、q187r+d239a兩點(diǎn)突變體；l78v+s111n+n124q、l78v+s111n+q187r、l78v+n124q+q187r、s111n+q147r+q187r、n124q+q147r+s230g三點(diǎn)突變體；l78v+s111n+n124q+q187r、l78v+n124q+q147r+q187r、l78v+q147r+q169e+s230g四點(diǎn)突變體；l78v+s111n+n124q+q147r+q187r、s111n+n124q+q147r+d179s+q187r、l78v+n124q+q169e+q187r+s230g五點(diǎn)突變體，以及l(fā)78v+n124q+q147r+q169e+q187r+d239a六點(diǎn)突變體，在50℃條件下的比活力比野生型纖維素酶nt45普遍提高了10％-72.5％，取得了意料不到的技術(shù)效果。

111、綜上，本發(fā)明所述纖維素酶突變體比野生型更適合應(yīng)用于紡織工業(yè)領(lǐng)域，能大大減少纖維素酶的用量，節(jié)省工時(shí)和能源，降低生產(chǎn)成本。