本发明专利技术公开了两亲性蛋白-聚羟基脂肪酸酯颗粒结合蛋白PhaP的新用途。本发明专利技术所公开的新用途为如下1)或2)或3)所述的物质在使油相物质和水相物质相溶中的应用：1)聚羟基脂肪酸酯颗粒结合蛋白PhaP；2)由聚羟基脂肪酸酯颗粒结合蛋白PhaP与其他蛋白质组成的组合物；3)由聚羟基脂肪酸酯颗粒结合蛋白PhaP与表面活性剂组成的组合物。该两亲性蛋白能有效乳化柴油、润滑油、大豆食用油等各种油类物质以及氯仿等有机溶剂。相同浓度下，该两亲性蛋白的乳化能力和乳化稳定性均明显优于传统的化工类表面活性剂和商品化的洗涤剂。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及两亲性蛋白-聚羟基脂肪酸酯颗粒结合蛋白WiaP的新用途。
技术介绍
生物表面活性剂是一大类通过微生物得到两亲性小分子物质(Mulligan等， Environ Pollut,133(2005), 183-98 ；Khire 等，Adv Exp Med Biol,672 (2010),146-57 ； Morita 等，Biotechnol Appl Biochem, 53 (2009), 39-49)，一 般包括低分子量的糖 脂、脂肽、磷脂、中性类脂等和高分子量的含脂聚合物，如脂多糖(glycolipids)、脂蛋 白(lipop印tides或lipoproteins)、多糖-蛋白-脂肪酸复合物等(Syldatk等，Z NaturforschC,40(1985) ,61-7 ；Ogawa等，Biosci Biotechnol Biochem,64(2000),2466-8 ； Morita等，J Biosci Bioeng，104 (2007)，78-81 ;Wicke 等，J Nat Prod, 63 (2000), 621-6) 它们的分子结构由两部分组成，一部分是疏油亲水的极性基团，如单糖、聚糖、 氨基酸和磷酸基等，另一部分是由疏水亲油的碳氢链组成的非极性基团，如饱和或非饱 和的脂肪醇及脂肪酸等。正是由于具有这种既亲油又亲水的两亲性分子结构，生物表面 活性剂才能显著降低界面张力，或吸附在界面上形成紧密的定向排列来改变界面的亲水 /亲油性能，使油/水两相得以很好的分散。其中最为代表的是糖脂类(Mata-Sandoval 等，Microbiol Res, 155 (2001), 249-56 ；Guilmanov 等，Biotechnol Bioeng, 77 (2002), 489-94 ；)。疏水蛋白(hydrophobin)是一类由丝状真菌特异产生的分泌型小分子蛋白质， 能有效降低水表面张力，辅助基内菌丝脱离水相环境进而形成气生结构(Nakari-ktalaEur J Biochem,235 (1996),248-55 ;Askolin ^5Nakari-Setala ^,Appl MicrobiolBiotechnol,57 (2001),124-30 ；Linder 等，Biomacromolecules,2 (2001), 511-7)。最近的研究表明，疏水蛋白由于其特殊的结构，能乳化油脂，自身是蛋白质，对人体 没有毒害作用，可作为生物表面活性运用与食品、化妆品中(Valo等，ACS Nano,4(2010), 1750-8 ；Zhang 等，Biotechnol Bioeng,104(2009), 582-9 ；Linder 等，Protein Sci, 11 (2002),2257-66 ；Kisko 等，Langmuir, 25 (2009), 1612-9 ； Lumsdon 等，Colloids Surf BBiointerfaces,44(2005)，172-8)。聚羟基脂肪酸酯(Polyhydroxyalkanoic acids，简称PHA)是许多微生物在非 平衡生长条件下合成的一种细胞内碳源和能源的贮藏性聚合物(Anderson等，Microbial Rev.，54 (1990) 450-472 ；Lee 等，Biotech. Bioeng.，49 (1996) 1-14)。研究发现，自然条件下的PHA在细菌体内是以不溶性脂肪颗粒(granule)的形 式存在。PHA分子形成疏水核心，颗粒表面包裹着一层特殊的单层膜结构，由颗粒结合蛋白 (WiaP/Phasin)、调控蛋白(PhaR)、PHA合成酶(PhaC)、PHA降解酶(PhaZ)和单层磷脂膜等 组成(Steinbiichel 等，Can. J. Microbiol. 41 (1995) 94-105 ；York 等，J. Bacteriol. 183 (20 01)2394-2397)。在不同的微生物中发现的WiaP蛋白也存在着微小差异。如，PhaP^来自Aeromonas hydrophila,约 12. 6kDa ；PhaPKe来自 Ralstonia eutropha,约 24kDa ；PhaPwe来自 Wautersia eutropha strain H16,有 192 个氨基酸残基,约 20kDa ；PhaPto 来自 Rhodococcus ruber, 约14kDa ；以及其他的。但是主要的两亲性结构与功能都一致，并都来自于PHA颗粒表 面。(Tian 等，FEMS Microbiol Lett，244 Q005) 19-25 ;Yabuuchi 等，Microbiol Immunol, 39(1995)897-904 ；Potter 等，Microbiology,150(2004) 2301-11 ；Pieper-Furst 等，J Bacteriol,177(1995) 2513-23)调控蛋白，WiaR也表明出存在两种结合区域，DNA结合区域和颗粒结合区域 (Maehara 等，J. Bacteriol. 184(2002)3992-4002)。DNA 结合区域可以特异性的结合到 phaP 基因和phaR基因上游富含TGC的区域，从而调控WiaP蛋白和其自身的表达。而疏水的颗粒 结合区域能通过疏水作用结合在PHA颗粒表面。和WiaP —样，通过WiaR和其他疏水材料的 体外结合试验表明WiaR的疏水性结合是非特异性的(Yamashita等，Biomacromolecules, 7(2006)2449-2454)。PHA合酶，PhaC是PHA生物合成过程中的关键酶。WiaC之间的差异最终导致PHA 的组分和比例。能够用羟基脂肪酸(HA)的辅酶A硫酯作为底物，催化HA脱去辅酶A聚合 成为PHA。2000年的统计结果表明，已经从44种微生物中克隆得到了 M个不同的PHA合 酶基因，并且得到了其中44个PHA合酶的一级结构。近几年，有更多的PHA合酶基因被克 隆出来。目前的研究支持WiaC存在亚基结构的假说，但是其两亲性的研究未曾设计到。PHA解聚酶，PhaZ起着将PHA大分子降解成小分子寡聚体的作用(Jendrossek等， Appl. Microbiol. Biotechnol. , 46 (1996) 451-463 ；Briese 等，J. Environ. Polym. Degrad., 2(1994)75-87)。根据降解酶的定位，可以将其分为胞内降解酶和胞外降解酶两种，两种降 解酶在一级序列上有明显的不同。胞内降解酶在PHA颗粒的表面上被发现，胞外降解酶被 分泌到细胞外。当细胞处于碳源缺乏的环境中时，在胞内降解酶的作用下，储存的PHA被动 用，为细胞生长提供碳源，从这个意义上说，胞内降解酶对于提高细胞在逆境中的生存能力 有重要意义(Ruiz 等，Appl. Environ. Microbiol.，67 (2001) 225-230)。胞外降解酶可以降 解环境中存在的PHA为细胞提供碳源。同时有研究表明，PhaZ在体外具有极强的抗外界理 化环境压力的能力。发本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．如下１）或２）或３）所述的物质在使油相物质和水相物质相溶中的应用：１）聚羟基脂肪酸酯颗粒结合蛋白ＰｈａＰ；２）由聚羟基脂肪酸酯颗粒结合蛋白ＰｈａＰ与其他蛋白质组成的组合物；３）由聚羟基脂肪酸酯颗粒结合蛋白ＰｈａＰ与表面活性剂组成的组合物。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈国强，魏岱旭，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：11
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