来源于橙色迪茨氏菌的烷烃羟化酶及其编码基因与应用制造技术

本发明专利技术涉及生物技术领域，公开了一种来源于橙色迪茨氏菌的烷烃羟化酶及其编码基因与应用。本发明专利技术从一株橙色迪茨氏菌中获得了烷烃羟化酶的编码基因，将其转入荧光假单胞菌和恶臭假单胞菌进行表达，可以明显提高受体菌降解烷烃的能力，因此，此本发明专利技术的烷烃羟化酶在微生物采油和石油污染治理中具有较好的应用前景。景。景。

【技术实现步骤摘要】
来源于橙色迪茨氏菌的烷烃羟化酶及其编码基因与应用


[0001]本专利技术属于生物
，涉及一种新的来源于橙色迪茨氏菌的烷烃羟化酶及其编码基因与应用。

技术介绍

[0002]微生物降解烷烃可通过多种途径降解，例如末端氧化、次末端氧化、ω
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氧化和β
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氧化[Trotsenko YA,Murrell JC.2008,Metabolic aspects of aerobic obligate methanotrophy.[J]Advances in Applied Microbiology,63:183
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229]。其中最常见的就是末端氧化，微生物利用单加氧酶可将烷烃末端的甲基氧化，使其变为醇，然后相应的醇脱氢酶再将其转变为醛和脂肪酸，脂肪酸进入β
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氧化后生成乙酰辅酶A进入中央代谢途径转变为CO2和H2O；ω
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氧化中脂肪酸会经过双末端氧化，转化为二羧酸再进入β
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氧化；次末端氧化与末端氧化不同的是烷烃先变为仲醇，进一步转化为甲基酮，经由乙酰酯后才变为伯醇，进而转变为脂肪酸进入β
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氧化。三种途径中都是由烷烃羟化酶来催化第一步的反应，是烷烃降解的关键酶，其酶活的高低决定整个降解过程的效率。
[0003]长链烷烃通常是指碳原子数大于10的烷烃，因其碳链较长，化学键稳定，疏水性强等特点，不易被生物降解。目前发现的长链烷烃降解酶主要有烷烃羟化酶和细胞色素P450s，这两种酶的降解方式都为末端氧化。早在1998年Ratajczak A等人就在Acinetobacter baylyi ADP1菌株中发现了烷烃羟化酶AlkM[Ratajczak A,W,Hillen W.1998,Alkane hydroxylase from Acinetobacter sp.ADP1 is encoded by alkM and belongs to a new family of bacterial integral
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membrane hydrocarbon hydroxylases[J].Applied and Environmental Microbiology,64(4):1175
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1179]，能够催化降解C12
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C36烷烃。随后在2001年Tani A等人在Acinetobacter sp.M
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1菌株中发现2个alkM的同源基因，分别命名为alkMa和alkMb，该菌株可降解C20
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C44烷烃[Tani A,Ishige T,Sakai Y,et al.2001,Gene structures and regulation of the alkane hydroxylase complex in Acinetobacter sp.strain M
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1[J].Journal of Bacteriology,183(5):1819
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1823]。细胞色素P450s家族中CYP116B5酶使Acinetobacter radioresistens菌株能够以C14
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C36为唯一碳源生长[Minerdi D,Sadeghi SJ,Di Nardo G,et al.2015,CYP116B5:anew class VII catalytically self
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sufficient cytochrome P450 from Acinetobacter radioresistens that enables growth on alkanes[J].Molecular Microbiology,95(3):539
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554]。此外，降解固体长链烷烃还有2个代表性基因，分别为almA和ladA，来自不动杆菌DSM 17874菌株的almA能够特异性降解碳链超过C30的基因[Throne
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Holst M,Wentzel A,Ellingsen TE,et al.2007,Identification of novel genes involved in long
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chain n
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alkane degradation by Acinetobacter sp.strain DSM17874[J].Applied and Environmental Microbiology,73(10):3327
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3332]；嗜热酶LadA则是来自嗜热芽孢杆菌NG80
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2菌株，能够对C15
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C36烷烃进行末端氧化[Li L,Liu XQ,Yang W,et al.2008,Crystal structure of long
‑
chain alkane monooxygenase(LadA)
in complex with coenzyme FMN:unveiling the long
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chain alkane hydroxylase[J].Journal of Molecular Biology,376(2):453
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465]。
[0004]在原油中长链烷烃含量增加，会使得重质组分含量升高，原油粘度增大，从而流动性较弱,进而限制原油的开釆[Van Hamme J,Singh A,Ward OP.2003,Recent advances in petroleum microbiology[J].Microbiology and Molecular Biology Reviews,67(4):503
‑
549]。微生物促进的重质原油开采在20世纪20年代被提出，并在20世纪80年代作为微生物采油技术受到越来越多的关注[Donaldson,EC,GV Chilingarian and TF Yen.1989.Introduction,p.1
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15.In.EC Donaldson,GV Chilingarian and TF Yen(ed.),Microbial enhanced oil recovery.Elsevier,New York,N.Y.]。其中微生物降解长链烷烃的能力是影响微生物采油技术应用效果的重要因素之一。另外石油资源在开采、运输或储存过程中造成的石油碳氢化合物的污染问题也不容忽视[Atlas RM,Bartha R.1992.Hydrocarbon biodegradation and oil spill bioremediation.In:Marshall K C,eds.Advances in Microbial Ecology.New York:Springer US,287
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338]。目前处理石油污染的技术主要有物本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种烷烃羟化酶，其特征在于，该烷烃羟化酶为(a)或(b)：(a)由SEQ ID NO：2所示的氨基酸序列组成的烷烃羟化酶；(b)SEQ ID NO：2所示的氨基酸序列经过取代、缺失或添加一个或几个氨基酸且酶活性不变的由(a)衍生的蛋白质，或者，在SEQ ID NO：2的氨基末端和/或羧基末端连接有标签的氨基酸序列所示的蛋白质。2.一种能够编码权利要求1所述的烷烃羟化酶的基因。3.根据权利要求2所述的基因，其中，所述基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示。4.一种重组载体，其特征在于，所述重组载体含有权利要求2或3所述的基因。5.一种重组菌株，其特征在于，所述重组菌株含有权利要求4所述的重组载体。6.根据权利要求5所述的重组菌株，其中，所述菌株为假单胞菌。7.根据权利要求5或6所述的重组菌株，其中，所述菌株为荧光假单胞...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛燕芬，梁烨，向伟，马延和，
申请(专利权)人：中国科学院微生物研究所，
类型：发明
国别省市：