一种重组大肠杆菌在养护铅酸蓄电池中的应用制造技术

本发明专利技术属于基因工程应用领域，涉及一种编码ST肽的基因、含有该基因的重组载体pET30α

【技术实现步骤摘要】
一种重组大肠杆菌在养护铅酸蓄电池中的应用


[0001]本专利技术属于基因工程应用领域，具体公开了一种编码ST肽的基因、含有该基因的重组载体pET30α
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X1以及包含上述重组载体的大肠杆菌和其在延缓铅酸蓄电池老化以及修复老化铅酸蓄电池方向的应用。

技术介绍

[0002]铅酸蓄电池(Lead
‑
acid battery)，是由铅、二氧化铅和30％的硫酸溶液组成的一种二次电池，阀控式密闭铅酸蓄电池是目前应用最为广泛的铅酸蓄电池。由于铅酸蓄电池的价格便宜、可靠性高、所用的原材料容易得到、放电电流大等优点，使得其广泛运用于交通、通信、后备电源等领域。铅酸蓄电池目前主要的问题是其不可逆硫酸盐化导致电池的寿命短，需要经常维护修理。由于铅酸蓄电池的老化而导致其提前失效报废，不仅会污染环境，而且造成了极大的浪费。
[0003]铅酸蓄电池虽然经过了160多年的不断改进创新，但在长时间的使用后还是会出现容量下降甚至失效等问题。其中主要的失效原因有：板栅氧化腐蚀、正极板活性物质脱落、不可逆硫酸盐化等，这些失效原因通常会相互作用相互影响，但其中最主要的原因是不可逆硫酸盐化。

技术实现思路

[0004]为解决
技术介绍
中列举的技术问题，本专利技术提供了一种重组大肠杆菌，该重组大肠杆菌能够合成ST肽，吸附在海绵状铅的表面，增大电极的表面积，来抑制铅酸蓄电池在充放电中形成大的的硫酸铅晶体，使得铅离子在充电过程中能够有效的还原成极板上的活性物质，从而修复和延缓铅酸蓄电池的衰老。具体技术方案如下：
[0005]本专利技术提供一种编码ST肽链的基因，所述基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示。
[0006]本专利技术还提供了一种重组载体pET30α
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X1，所述重组载体pET30α
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X1以质粒pET30α为原始载体，携带有上述方案所述编码ST肽的基因；
[0007]所述质粒pET30α的核苷酸序列如SEQ ID NO：2所示。
[0008]优选的，所述编码ST肽的基因的插入质粒pET30α中的位点为NdeI和XhoI。
[0009]本专利技术还提供了一种包含上述方案所述重组载体pET30α
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X1的重组大肠杆菌。
[0010]本专利技术还提供了上述方案所述重组大肠杆菌在延缓铅酸蓄电池的衰老中的应用。
[0011]本专利技术还提供了上述方案所述重组大肠杆菌在修复老化铅酸蓄电池中的应用。
[0012]本专利技术的有益效果：本专利技术提供了一种编码ST肽的基因，该基因根据大肠杆菌((Escherichia coli)对简并密码子的使用偏嗜性对ST成熟多肽编码序列进行密码子优化得到，与其他编码ST肽的基因相比大肠杆菌(宿主菌)对本专利技术的基因使用频率更高；本专利技术还提供了一种重组载体pET30α
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X1以及一种包含重组载体pET30α
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X1的重组大肠杆菌。本专利技术通过基因工程技术利用重组大肠杆菌表达具有特殊结构的多肽链，将多肽物质纯化后加入到铅酸蓄电池电解液中，利用其能够吸附在海绵状铅的表面的功能，增大电极的表面
积，防止铅电极的钝化，同时抑制硫酸铅形成大结晶，使得铅离子在充电过程中能够有效的还原成极板上的活性物质而延长铅酸蓄电池的寿命。经检测，所述重组大肠杆菌分泌得到的ST肽浓度达到95.919μg/ml。本专利技术的技术方案为延缓铅酸蓄电池老化以及修复老化铅酸蓄电池提供了一种新型的解决思路和应用方向，有利于延长铅酸蓄电池的寿命，降低蓄电池报废的数量以及电池报废产生的费用，减少蓄电池报废带来的污染。
附图说明
[0013]图1为重组载体pET30α
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X1的质谱图；
[0014]图2为实施例2中BL21
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pET30α
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X1重组子菌液PCR验证电泳图；
[0015]图3为实施例3中X1重组多肽在大肠杆菌的胞内表达鉴定结果；
[0016]图4为实施例5中不同的浓度的ST多肽对电池负极板上形成的硫酸铅晶大小影响的结果。
具体实施方式
[0017]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图及具体实施例对本专利技术进行描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于该实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0018]实施例1
[0019]本专利技术提供了一种编码ST肽的基因，所述基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示。
[0020]在不改变其氨基酸的前提下，根据大肠杆菌(Escherichia coli)对简并密码子的使用偏嗜性对ST成熟多肽编码序列进行密码子优化(从编码同一种氨基酸的简并密码子中选择一个宿主菌使用频率高的序列，U
→
T)，送武汉擎科创新生物技术有限公司全基因合成获得目的基因(编码ST肽的基因)。本专利技术中，所述编码ST肽的基因与其他编码ST肽的基因相比宿主菌使用频率更高。
[0021]实施案例2
[0022]一种重组载体pET30α
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X1，所述重组载体pET30α
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X1以质粒pET30α为原始载体，携带有上述方案所述编码ST肽的基因；所述质粒pET30α的核苷酸序列如SEQ ID NO：2所示；所述编码ST肽的基因的插入质粒pET30α中的位点为NdeI和XhoI；所述重组载体pET30α
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X1的质谱图参见图1。
[0023]本专利技术中，所述重组载体pET30α
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X1的制备方法优选的包括以下步骤:编码ST肽的基因和质粒pET30α双酶切，回收酶切产物，酶切产物酶连，得到重组载体pET30α
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X1。
[0024]本专利技术中，所述编码ST肽的基因和质粒pET30α双酶切体系参见表1；所述酶切的温度优选为35～40℃，更优选为37℃；所述酶切的时间优选为4～8h，更优选为6h。
[0025]表1编码ST肽的基因和质粒pET30α双酶切体系
[0026][0027]本专利技术中，所述回收酶切产物的试剂盒优选为PCR清洁回收试剂盒，购自于OMEGA公司；所述回收酶切产物后优选的还包括除去反应体系中的酶等物质，琼脂糖凝胶电泳验证成功后待连。
[0028]本专利技术中，所述酶切产物(目的片段与载体片段)酶连的体系参见表2；所述酶连的温度优选为15～18℃，更优选为16℃；所述酶连的时间优选为8～12h，更优选为9～10h。
[0029]表2目的片段与载体片段酶连体系
[0030][0031]将得到的重组载体pET30α
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X1电转化大肠杆菌感受态细胞，37℃静置复苏后涂布含有氨苄青霉素的LB平皿，于37℃恒温倒置培养过夜后筛选、验证、获得阳性重组子。验证结果参见图2，M为Trans 2K本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种编码ST肽的基因，所述基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示。2.一种重组载体pET30α
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X1，所述重组载体pET30α
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X1以质粒pET30α为原始载体，携带有权利要求1所述编码ST肽的基因；所述质粒pET30α的核苷酸序列如SEQ ID NO：2所示。3.根据权利要求2所述的重组载体p...

【专利技术属性】
技术研发人员：张杰，张爱芳，姚俊，朱晔，孟刚，李玉强，王伟，刘飞，刘启，张鑫，杜涛，陈柏阳，刘俊，杨洋，耿浩天，
申请(专利权)人：国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司，
类型：发明
国别省市：