包含编码具有羟化酶活性的蛋白质的基因的微生物和使用其降低样品中氟化甲烷浓度的方法技术

包含编码以下蛋白质的外来基因的微生物，所述蛋白质具有降低样品中CHnF4‑n(n是0至3的整数)浓度的羟化酶活性，以及包含所述微生物或其裂解物的组合物，和使用所述微生物或裂解物降低样品中CHnF4‑n浓度的方法。

【技术实现步骤摘要】
对相关申请的交叉引用本申请要求在韩国专利局于2015年5月13日提交的韩国专利申请No.10-2015-006694、2015年10月23日提交的韩国专利申请No.10-2015-0148032、2015年12月7日提交的韩国专利申请10-2015-0173293、2015年12月23日提交的韩国专利申请No.10-2015-0185093、和2016年4月21日提交的韩国专利申请No.10-2016-0048960的权益，其公开内容通过提述完整并入本文。专利技术背景1.领域本公开涉及包含编码具有羟化酶活性的蛋白质的基因的微生物，用于降低样品中氟化甲烷浓度的组合物，包含编码具有羟化酶活性的蛋白质的基因的微生物的组合物，以及降低样品中氟化甲烷浓度的方法。2.相关技术描述加速全球变暖的温室气体的排放是一个严重的环境问题，而且已经加紧了降低和防止温室气体排放的调控。在温室气体中，氟化气体(F气体)如碳氟化合物(PFC)、氢氟烃(HFC)或SF6显示低绝对排放，但具有较长的半衰期和非常高的全球暖化潜力，从而产生显著的不良环境影响。从半导体和电子工业排放(其为F气体排放的主要原因)的F气体的量已超过了温室气体排放的指定量且持续增加。因此，温室气体降解需要的成本和温室气体排放补助逐年增加。热解或催化性热氧化工艺已普遍地用于F气体的分解。然而，该工艺的缺点在于分解率有限，次级污染物的排放，高成本等。为了解决此问题，采用了利用微生物生物催化剂对F气体的生物分解。因此，预期克服化学分解工艺的限制和以更经济和环境友好的方式来处理F气体。羟化酶是催化羟基基团(-OH)引入到含碳化合物(RH)的碳，从而将含碳化合物中的CH基团转化成COH基团的酶。羟化酶包括单加氧酶和脱卤素酶。单加氧酶催化一个氧原子纳入到含碳化合物的碳位置并将另一个氧原子还原成水。单加氧酶包括细胞色素P450和甲烷单加氧酶(MMO)。细胞色素P450属于含有血红素辅因子的蛋白质超家族，且因此细胞色素P450是血红素蛋白。脱卤素酶是催化卤素原子从底物移除的一类酶。尽管现有技术中进行了多种努力，但尚未有关于包含作用于氟化甲烷的羟化酶的微生物、使用所述微生物用于降低样品中氟化甲烷浓度的组合物和方法的报道。专利技术概述一个方面提供了重组微生物，其包含一种或多种编码具有羟化酶活性的蛋白质的外来基因，其中所述微生物相比于该重组微生物的亲本菌株具有增加的羟化酶活性。另一个方面提供了用于降低样品中CHnF4-n(其中n是0至3的整数)浓度的组合物，所述组合物包含重组微生物、其裂解物、或裂解物的水性级分，其中所述重组微生物包含一种或多种编码具有羟化酶活性的蛋白质的外来基因，且所述重组微生物相比于该重组微生物的亲本菌株具有增加的羟化酶活性。再一个方面提供降低样品中CHnF4-n浓度的方法，所述方法包括使重组微生物、其裂解物、或裂解物的水性级分与含有CHnF4-n(其中n是0至3的整数)的样品接触以降低样品中CHnF4-n(其中n是0至3的整数)的浓度，其中所述重组微生物包含一种或多种编码具有羟化酶活性的蛋白质的外来基因，且所述重组微生物相比于该重组微生物的亲本菌株具有增加的羟化酶活性。附图简述这些和/或其他方面从以下实施方案的描述，连同所附附图将变得明显和更容易领会的。图1A显示通过重组大肠杆菌分解三氟甲(fluoroform)的实验结果；图1B显示通过引入卤代烷脱卤素酶的大肠杆菌分解三氟甲的实验结果；图2A显示通过引入卤代烷脱卤素酶的大肠杆菌分解全氟甲烷的实验结果；图2B显示通过大肠杆菌BL21star/pMALc2-CfrA样品中CF4浓度的变化，其使用阴性对照值标准化，其中△峰面积代表CfrA面积-阴性对照面积，且分解率(％)代表(△峰面积/阴性对照面积)X100；图3显示pETDuet-camC-camAB载体的载体图谱；图4显示当在与含CHF3的气体接触的培养基中培养大肠杆菌BL21/pETDuet-camC-camAB时CHF3顶空(headspace)浓度随时间的变化；图5A显示当在含CHCl3的培养基中培养大肠杆菌BL21/pETDuet-camC-camAB时CHCl3顶空浓度随时间的变化；图5B显示当在与含CF4的气体接触的培养基中培养大肠杆菌BL21/pETDuet-camC-camAB时CF4顶空浓度随时间的变化；图6显示pET28a-P450BM3载体的载体图谱；图7显示pACYCDuet-zwf载体的载体图谱；图8显示当在与含CHF3的气体接触的溶液中培养大肠杆菌BL21/pET28a-P450BM3或BL21/pET28a-P450BM3+pACYCDuet-zwf菌株时CHF3顶空浓度随时间的变化；图9A显示当在含CHCl3的培养基中培养大肠杆菌BL21/pET28a-P450BM3时CHCl3顶空浓度随时间的变化；图9B显示当在与含CF4的气体接触的培养基中培养大肠杆菌BL21/pET28a-P450BM37天时CF4顶空浓度随时间的变化；图10A显示pET28a-mmoXYBZDC载体的载体图谱；图10B显示pETDuet-mmoXY-ZD载体的载体图谱；图10C显示pACYCDuet-mmoBC载体的载体图谱；图10D显示pACYCDuet-mmoG-BC载体的载体图谱；图11显示当在与含CHF3的气体接触的培养基中培养重组大肠杆菌时CHF3顶空浓度的变化；图12A显示当在含CHCl3的培养基中培养重组大肠杆菌时CHCl3顶空浓度的变化；图12B显示当在与含CF4的气体接触的培养基中培养重组大肠杆菌BL21/pET28a-mmoXYBZDC达7天时CF4顶空浓度的变化；图13A显示通过自养黄色杆菌(X.autotrophicus)GJ10的四氟甲烷分解；和图13B显示通过自养黄色杆菌GJ10Xantho_dhlA的四氟甲烷分解。专利技术详述一个方面提供了重组微生物，其包含一种或多种编码具有羟化酶活性的蛋白质的外来基因，其中所述微生物相比于该重组微生物的亲本菌株具有增加的羟化酶活性。微生物的亲本菌株是没有给定的遗传修饰(例如引入外来基因)的同一类型的微生物，其产生所述重组微生物。就微生物而言，具有羟化酶活性的蛋白质可以是催化羟基基团(-OH)引入到含碳化合物(RH)的碳的酶。羟化酶可以催化含碳化合物中的CH基团转化成COH基团。具有羟化酶活性的蛋白质可以作用于氟代烷化合物的碳-氟或碳-氢键。具有羟化酶活性的蛋白质可以选自下组：脱卤素酶和单加氧酶。脱卤素酶是催化卤素原子从底物移除的一类酶。脱卤素酶可属于EC3.8.1.-。脱卤素酶可以是氯仿还原性脱卤素酶CfrA、四氯乙烯还原性脱卤素酶、二氯甲烷脱卤素酶、卤代烷脱卤素酶、烷基卤化酶、(S)-2-卤酸脱卤素酶、(R)-2-卤酸脱卤素酶、2-卤酸脱卤素酶(构象反转)、卤代乙酸脱卤素酶、或其组合。具有羟化酶活性的蛋白质可以具有与SEQIDNO:1或2为95％或更高、96％或更高、97％或更高、98％或更高或99％或更高的序列同一性。具有羟化酶活性的蛋白质可以具有SEQIDNO:1或2的氨基酸序列。具有SEQIDNO:1的氨基酸序列的蛋白质可归类本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于降低样品中CHnF4‑n浓度的组合物，其中n是0至3的整数，所述组合物包含：重组微生物，其中所述重组微生物包含一种或多种编码具有羟化酶活性的蛋白质的外来基因，且相比于该重组微生物的亲本菌株具有增加的羟化酶活性。

【技术特征摘要】
2015.05.13 KR 10-2015-0066949;2015.10.23 KR 10-2011.用于降低样品中CHnF4-n浓度的组合物，其中n是0至3的整数，所述组合物包含：重组微生物，其中所述重组微生物包含一种或多种编码具有羟化酶活性的蛋白质的外来基因，且相比于该重组微生物的亲本菌株具有增加的羟化酶活性。2.权利要求1的组合物，其中所述具有羟化酶活性的蛋白质作用于氟代烷化合物的碳-氟或碳-氢键。3.权利要求1的组合物，其中所述具有羟化酶活性的蛋白质选自下组：脱卤素酶和单加氧酶。4.权利要求3的组合物，其中所述脱卤素酶是氯仿还原性脱卤素酶、四氯乙烯还原性脱卤素酶、二氯甲烷脱卤素酶、卤代烷脱卤素酶、烷基卤化酶、(S)-2-卤酸脱卤素酶、(R)-2-卤酸脱卤素酶、2-卤酸脱卤素酶(构象反转)、卤代乙酸脱卤素酶、或其组合。5.权利要求3的组合物，其中所述单加氧酶是可溶性甲烷单加氧酶(sMMO)、氨单加氧酶、樟脑5-单加氧酶、细胞色素P450、或其组合。6.权利要求5的组合物，其中所述细胞色素P450是细菌细胞色素P450。7.权利要求1的组合物，其中所述蛋白质是选自下组的一种或多种：来自自养黄色杆菌(Xanthobacterautotrophicus)的卤代烷脱卤素酶(dhlA)，来自自养黄色杆菌的(S)-2-卤酸脱卤素酶(dhlB)，来自脱卤杆菌菌种(Dehalobactersp.)的氯仿还原性脱卤素酶(CfrA)，来自恶臭假单胞菌(Pseudomonasputida)的P450CAM，来自巨大芽孢杆菌(Bacillusmegaterium)的P450BM3，和来自荚膜甲基球菌(Methylococcuscapsulatus)的可溶性甲烷单加氧酶(sMMO)。8.权利要求1的组合物，其中所述微生物属于埃希氏菌属(Escherichia)或黄色杆菌属(xanthobacter)。9.一种降低样品中CH...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋承勋，金兑勇，朴轸焕，朴焌盛，郑有景，秋宪寿，宋芝闰，赵光命，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR