一种降解邻苯二甲酸酯的PS06828酯酶及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种降解邻苯二甲酸酯的PS06828酯酶及其应用。编码PS06828酯酶的基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示，PS06828酯酶蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO：2所示。PS06828酯酶属于第VI类脂肪酶家族中的羧酸酯酶，PS06828酯酶降解DBP的动力学曲线测定结果表明该酶在5min内降解能力极强，降解率达53.35％；此外，PS06828酯酶的最适温度为30℃，25℃～35℃范围内该酶的相对活力均在45％以上，其最佳pH值为7，且在pH值为7到8范围时表现出了较高的活性(>50％)，在广泛的温度和pH值范围内具有高活性和稳定性。范围内具有高活性和稳定性。范围内具有高活性和稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种降解邻苯二甲酸酯的PS06828酯酶及其应用


[0001]本专利技术涉及基因工程
，具体地，涉及一种降解邻苯二甲酸酯的PS06828酯酶及其应用。

技术介绍

[0002]邻苯二甲酸酯(PAEs)是一种典型的合成有机类化合物，由邻苯二甲酸酐和乙醇发生脱水反应而合成。PAEs已被广泛应用于食品包装、儿童玩具、医疗设备及农业薄膜等塑料制品中，是一种常见的塑料增塑剂。长期接触PAEs可能会引起人类生殖、神经及免疫系统等的功能障碍。研究发现，人体持续暴露于某些PAEs污染中，会导致男性生殖能力下降，启动新皮层神经元凋亡，甚至导致儿童肥胖和代谢紊乱及语言发育方面迟缓等。其中邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和邻苯二甲酸二(2
‑
乙基己基)酯(DEHP)是塑料中常用的增塑剂，在污染源和相关环境基质中检出率最高，分别是90.28％和93.75％，而且绝大部分地区检出的DBP含量以及少部分地区DEHP含量均已超出美国PAEs相关控制标准。鉴于微生物尤其是细菌对污染物降解和污染环境修复具有污染物降解完全，处理成本低，安全性高且对环境干扰少等优点，细菌驱动的生物降解被认为是最有前途的修复策略。
[0003]在细菌降解PAEs的初始阶段，主要涉及的是细菌水解酶对PAEs酯键的催化作用。细菌酸酯包括八大家族：“true”lipase(Ⅰ)、GDSL(Ⅱ)、Family(Ⅲ)、the hormone
‑
sensitive lipase(HSL)(Ⅳ)、Family
Ⅴ
～
Ⅷ
，其中true lipase又包括六个亚家族，且各个水解酶都具有独特的保守的功能序列模块。降解酶功能验证过程，即是降解酶这一蛋白质大分子与底物(有机污染物)小分子相互结合与互作的过程，也是当今分子生物学研究热点之一。
[0004]目前为止，多株PAEs降解菌已被全基因组测序，相关功能也得到分析注释，但这些基因的序列与功能仍需进行全面的分析和验证。近年来，基于DNA文库构建、基因组测序和宏基因组挖掘的PAE水解酶基因克隆和表征受到广泛关注。与PAEs酯键水解相关的酯酶相关研究主要集中于基因克隆和重组表达、酶活性表征、蛋白质结构分析和功能验证。但PAEs与相关酯酶的相互作用机制尚不清楚，因此酯酶的人工修饰和进化方面的研究进程受阻，也不利于酯酶在环境修复中的应用。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是克服现有技术的上述不足，提供一种降解邻苯二甲酸酯的PS06828酯酶及其应用。
[0006]本专利技术的第一个目的是提供一种编码PS06828酯酶蛋白的基因。
[0007]本专利技术的第二个目的是提供一种PS06828酯酶蛋白。
[0008]本专利技术的第三个目的是提供一种重组载体。
[0009]本专利技术的第四个目的是提供一种重组工程菌。
[0010]本专利技术的第五个目的是提供所述编码PS06828酯酶蛋白的基因在降解邻苯二甲酸
酯中的应用。
[0011]本专利技术的第六个目的是提供所述PS06828酯酶蛋白在降解邻苯二甲酸酯中的应用。
[0012]本专利技术的第七个目的是提供所述重组载体在降解邻苯二甲酸酯中的应用。
[0013]本专利技术的第八个目的是提供所述重组工程菌在降解邻苯二甲酸酯中的应用。
[0014]本专利技术的第九个目的是提供一种降解邻苯二甲酸酯的方法。
[0015]为了实现上述目的，本专利技术是通过以下方案予以实现的：
[0016]一种编码PS06828酯酶蛋白的基因，所述编码PS06828酯酶的基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示。
[0017]一种PS06828酯酶蛋白，所述PS06828酯酶蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO：2所示。
[0018]一种重组载体，所述重组载体中含有所述编码PS06828酯酶蛋白的基因或表达所述PS06828酯酶蛋白。
[0019]一种重组工程菌，所述重组工程菌中含有所述重组载体。
[0020]所述编码PS06828酯酶蛋白的基因在降解邻苯二甲酸酯中的应用。
[0021]优选地，所述邻苯二甲酸酯为邻苯二甲酸二丁酯。
[0022]所述PS06828酯酶蛋白在降解邻苯二甲酸酯中的应用。
[0023]优选地，所述邻苯二甲酸酯为邻苯二甲酸二丁酯。
[0024]所述重组载体在降解邻苯二甲酸酯中的应用。
[0025]优选地，所述邻苯二甲酸酯为邻苯二甲酸二丁酯。
[0026]所述重组工程菌在降解邻苯二甲酸酯中的应用。
[0027]优选地，所述邻苯二甲酸酯为邻苯二甲酸二丁酯。
[0028]一种降解邻苯二甲酸酯的方法，用所述PS06828酯酶蛋白进行降解。
[0029]优选地，所述降解邻苯二甲酸酯的方法，降解温度为25℃～35℃，降解pH为7～8，降解时间小于5min。
[0030]更优选地，所述降解邻苯二甲酸酯的方法，降解温度为30℃，降解pH为7，降解时间为5min。
[0031]优选地，所述邻苯二甲酸酯为邻苯二甲酸二丁酯。
[0032]PS06828酯酶蛋白对其他PAEs都有一定的降解能力，因为水解结构一致，但具有长侧链的PAEs化合物产生的空间位阻较大，因此PS06828酯酶蛋白对不同PAEs的降解效果会有差异。
[0033]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0034]本专利技术公开了一种降解邻苯二甲酸酯的PS06828酯酶及其应用。编码PS06828酯酶的基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示，PS06828酯酶蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO：2所示。PS06828酯酶属于第VI类脂肪酶家族中的羧酸酯酶，PS06828酯酶降解DBP的动力学曲线测定结果表明该酶在5min内降解能力极强，降解率达53.35％；此外，PS06828酯酶的最适温度为30℃，25℃～35℃范围内该酶的相对活力均在45％以上，其最佳pH值为7，且在pH值为7到8范围时表现出了较高的活性(>50％)，在广泛的温度和pH值范围内具有高活性和稳定性，适宜于在复杂自然环境中的实际应用。
附图说明
[0035]图1为pET
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28a(+)质粒载体图谱。
[0036]图2为Kyte&Doolittle算法对PS06828酯酶氨基酸序列和隐马氏模型法(HMM)对PS06828酯酶进行跨膜区域预测分析。其中A为基于Kyte&Doolittle算法(ProScale)的蛋白疏水性分析结果；B为PS06828酯酶的跨膜区分析。
[0037]图3为PS06828酯酶的二级结构。
[0038]图4为基于PS06828酯酶氨基酸序列的系统发育树。
[0039]图5为PS06828酯酶与第VI家族其他酯酶氨基酸多重序列比对。
[0040]图6为PS06828酯酶的同源建模。其中A本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种编码PS06828酯酶蛋白的基因，其特征在于，所述编码PS06828酯酶的基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示。2.一种PS06828酯酶蛋白，其特征在于，所述PS06828酯酶蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO：2所示。3.一种重组载体，其特征在于，所述重组载体中含有权利要求1所述编码PS06828酯酶蛋白的基因或表达权利要求2所述PS06828酯酶蛋白。4.一种重组工程菌，其特征在于，所述重组工程菌中含有权利要求3所述重组...

【专利技术属性】
技术研发人员：莫测辉，赵海明，李芬，杜欢，程继亮，李彦文，蔡全英，向垒，冯乃宪，
申请(专利权)人：暨南大学，
类型：发明
国别省市：