一种脱卤酶突变体及其在1,2-二氯丙烷降解中的应用制造技术

本发明专利技术提供了一种脱卤酶突变体及其在1,2

【技术实现步骤摘要】
一种脱卤酶突变体及其在1,2
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二氯丙烷降解中的应用


[0001]本专利技术属于微生物
，具体涉及一种脱卤酶突变体及其在1,2
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二氯丙烷降解中的应用。

技术介绍

[0002]随着现代化学合成技术的发展，大量人工合成的有机氯化物被广泛应用于化工、制药、印染和农畜牧业等众多领域。例如，四氯乙烯、三氯乙烯等被广泛应用于有机溶剂、干洗剂和金属去污剂等领域。有机氯化物密度大、水溶性低且在土壤中迁移性强，因此，这类化合物一旦进入土壤可通过土壤淋溶作用最终渗透到地下水环境中。有机氯化物对生物体具有很高的致癌风险和毒害作用，如四氯乙烯、二氯乙烯等均被归类为一类致癌物质，若人体长期接触不仅会对肾脏和肝脏造成损伤，引发肝癌、白血病等疾病，还会对免疫系统和神经系统产生毒害作用。1,2
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二氯丙烷(1,2
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Dichloropropane,DCP)(CAS:78
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87
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5)亦称氯化丙烯或二氯丙烯(Propylene Dichloride)，分子式C3H6Cl2，是一种化学性质稳定、具毒性的典型氯代烷类化合物，具致病、致癌等毒性作用，常通过呼吸道、消化道、皮肤等吸收方式进入体内而引起中毒。
[0003]在地下水等厌氧环境中，脱卤微生物可对有机氯化物进行降解。作为严格厌氧或兼性厌氧细菌，脱卤微生物以有机卤化物作为最终电子受体进行产能代谢的过程被称为有机卤呼吸。因此，这类脱卤微生物又被称为有机卤呼吸型细菌。在这个过程中，有机卤化物中的碳
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卤键断裂，卤素取代基以无机卤素化合物的形式被释放，有机卤化物进而被转化为无毒或低毒的物质，或者生物降解性更高的中间产物。有机卤呼吸型细菌不仅对有机氯污染场地的修复至关重要，其在全球卤素循环过程中也发挥着重要作用。随着科技发展与进步，不断有新的脱卤微生物被发现，包括脱卤拟球菌属(Dehalococcoides)、脱亚硫酸菌属(Desulfitobacterium)、脱卤杆菌属(Dehalobacter)等，它们广泛分布于海洋、陆地等各类不同的生态系统中，以有机氯化合物作为电子受体，以氢气、甲酸或者乙酸作为电子供体，通过还原性脱卤酶催化，以氢原子取代卤素基团的还原脱氯反应获得生长所需的能量。例如，《Identification and environmental distribution of dcpA,which encodes the reductive dehalogenase catalyzing the dichloroelimination of 1,2
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dichloropropane to propene in organohaliderespiring Chloroflexi》一文中即公开了D.lykanthroporepellens BL
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DC
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9对1,2
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二氯丙烷的脱氯作用。
[0004]目前，脱卤微生物种类较少且对1,2
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二氯丙烷的降解作用较弱。因此，亟需提供一种降解效果更好的脱卤酶突变体。

技术实现思路

[0005]针对上述不足，本专利技术提供了一种脱卤酶突变体及其在1,2
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二氯丙烷降解中的应用。所述的DcpA脱卤酶突变体存在D191K、D192P突变，其氨基酸序列如SEQ ID NO:1所示。通过进一步实验研究发现，本专利技术所述的DcpA脱卤酶突变体具有较好的1,2
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二氯丙烷的降解
效果，在含有机氯污染物土壤与地下水修复中具有重要意义。
[0006]为了实现上述专利技术目的，本专利技术的技术方案如下：
[0007]一方面，本专利技术提供了一种DcpA脱卤酶突变体，所述的DcpA脱卤酶突变体存在D191K、D192P突变。
[0008]具体地，所述的DcpA脱卤酶突变体的氨基酸序列具有如下SEQ ID NO:1所示的序列：
[0009]MKSHSTMSRRDFMKTLGLGATAIGSVGVTAPIFHDLDEMMSISAAETFNSTTSMQKRPWWVKEVDIPTVEIDLKLRTPYAGHLSAGLSPLYLSKEEIAAILASQQNNAIEGAKNNRPGFTLRDQIGAWASLDRGQTGYVKYPPEGFRTIKVTHETLGVPKWEGSETENAFMIRTFLRQFGAGAIGYARVDKPSVGPRKPLFNTHVRLENNPDYKYDANGTFVMPEKCKYAIIIYDRSPRDPNNYRRTVNSPQAFVSNMEKCEYGHKLQNFLWGLGYQSYWFEDGTTSKFTGTPTNVWGILSGIGEYTRIHNPVSQPEGETGNFASILFTDLPLPTTKPIDFGALEFCKTCGICADVCPAGAIPTVEEYREPTWDRATGPWSASNDHKGYPNKSIECVKWYFSNAVTAFAPASRPVGVCRRCSSHCVFSKDHKAWIHEVVKGVVSTTPVMNSFFTKMDTLSGYSDVISDEGRAEYWHQYLPAI。
[0010]另一方面，本专利技术提供了一系列编码所述DcpA脱卤酶突变体的核酸分子。
[0011]具体地，所述的核酸分子包含一种或多种经密码子优化的核酸分子。
[0012]又一方面，本专利技术提供了一系列载体，所述的载体包含上述一个或多个核酸分子。
[0013]具体地，所述的载体包括但不限于质粒、病毒、噬菌体。
[0014]又一方面，本专利技术提供了一系列包含上述核酸分子或上述载体的宿主细胞。
[0015]具体地，所述的宿主细胞包括但不限于微生物、植物或动物细胞，可通过本领域技术人员已知的方法将本专利技术所述的载体引入所述宿主细胞中，例如电穿孔、lipofectine转染、lipofectamin转染等方法。
[0016]又一方面，本专利技术提供了上述DcpA脱卤酶突变体、核酸分子、载体或宿主细胞在有机氯污染的土壤与地下水修复中的应用。
[0017]又一方面，本专利技术提供了上述DcpA脱卤酶突变体、核酸分子、载体或宿主细胞在制备有机氯污染的土壤与地下水修复药剂中的应用。
[0018]又一方面，本专利技术提供了一种有机氯污染土壤或地下水的修复药剂，所述的修复药剂包含上述DcpA脱卤酶突变体、核酸分子、载体或宿主细胞。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的积极和有益效果在于：
[0020]本专利技术提供了一种DcpA脱卤酶突变体，所述的突变体存在D191K、D192P突变，其氨基酸序列如SEQ ID NO:1所示。通过实验研究发现，本专利技术所述的DcpA脱卤酶突变体具有较好的1,2
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二氯丙烷的降解效果，在含有机氯污染物土壤对地下水修复中具有重要意义。
具体实施方式
[0021]下面结合具体实施例，对本专利技术作进一步详细的阐述，下述实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种DcpA脱卤酶突变体，其特征在于：所述的DcpA脱卤酶突变体存在D191K、D192P突变。2.根据权利要求1所述的DcpA脱卤酶突变体，其特征在于：所述的DcpA脱卤酶突变体的氨基酸序列具有如下SEQ ID NO:1所示的序列：MKSHSTMSRRDFMKTLGLGATAIGSVGVTAPIFHDLDEMMSISAAETFNSTTSMQKRPWWVKEVDIPTVEIDLKLRTPYAGHLSAGLSPLYLSKEEIAAILASQQNNAIEGAKNNRPGFTLRDQIGAWASLDRGQTGYVKYPPEGFRTIKVTHETLGVPKWEGSETENAFMIRTFLRQFGAGAIGYARVDKPSVGPRKPLFNTHVRLENNPDYKYDANGTFVMPEKCKYAIIIYDRSPRDPNNYRRTVNSPQAFVSNMEKCEYGHKLQNFLWGLGYQSYWFEDGTTSKFTGTPTNVWGILSGIGEYTRIHNPVSQPEGETGNFASILFTDLPLPTTKPIDFGALEFCKTCGICADVCPAGAIPTVEEYREPTWDRATGPWSASNDHKGYPNKSIECVKWYFSNAVTAFAPASRPVGVCRRCSSHCVFSKDHKAWIHEVV...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘玉富，袁本起，荆磊，单晓静，曹煜彬，李双双，张博文，
申请(专利权)人：青岛斯坦德衡立环境技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：