一种锚定多肽与光脱羧酶融合蛋白及其制备方法与应用技术

本发明专利技术提供了一种锚定多肽与光脱羧酶融合蛋白及其制备方法与应用

【技术实现步骤摘要】
一种锚定多肽与光脱羧酶融合蛋白及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及一种，特别涉及一种锚定多肽与光脱羧酶融合蛋白及其制备方法与应用
。

技术介绍

[0002]多年来因经济发展需要，化石燃料的消耗持续增长
。
此外，对化石燃料的依赖也带来的一系列不良影响
。
目前，水能
、
风能和太阳能得到良好开发，但其受制于地域和气候因素；生物能源具有能够储存和运输的优势，可以作为良好的补充，其制备有赖于生物制造技术和行业的发展
。
[0003]生物制造通常是在温和条件下，通过细胞或酶作为催化手段，利用可再生的原材料生产包括生物燃料在内的产品
。
因此生物制造有助于减少对化石资源的依赖，同时减少工业化学污染
。
虽然目前生物燃料的生产成本仍高于石油精炼，但前者作为一种环保可持续的生产模式，在将来有着不可替代的作用
。
[0004]早期的生物燃料研究方向，主要包括发酵制取小分子醇类，或将脂肪酸甲酯化
、
乙酯化成为生物柴油
。
但以上产品存在燃烧热值低
、
酯类水解等问题，以致推广应用受到限制
。
另一种替代的方案是通过生物酶法制备烃类
。
现已被发现的能够将脂肪酸脱羧化得到末端烯烃的酶，主要有
P450
细胞色素中的
OleT
酶和非血红素脱羧酶
UndA/B
，但以上需要辅因子<br/>(NADPH、H2O2或
Fe
2+
)
实现催化功能，而且催化效率低下
。
直至近年来，膜相关蛋白脂肪酸光脱羧酶
(fatty acid photodecarboxylase,FAP)
的发现，使得高效制备烃类成为可能
。FAP
以脂肪酸为底物，在催化过程中无需添加辅因子，仅需蓝光照射便可将饱和或不饱和脂肪酸的羧基脱去得到烷
/
烯烃，产物即为汽油和柴油中的主要成分
。
脱羧化属于不可逆反应，理论上脂肪酸转化为烃类可以完全地进行，因此生物质的利用率将得到极大提升
。
目前已被报道的光脱羧酶包括
CvFAP、CrFAP、EsiFAP、GsuFAP
和
NgaFAP
，以上
FAP
对碳原子数为
16
～
22
的长链饱和脂肪酸表现出明显的催化偏好，而对碳原子数小于
12
的中短链脂肪酸催化能力不足
。
此外，由于
FAP
发现时间较短
、
对环境变化耐受能力弱，针对
FAP
应用方面的研究报道较少，相关技术有待完善
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种锚定多肽与光脱羧酶融合蛋白
。
[0006]本专利技术的另一目的在于，提供上述融合蛋白的制备方法
。
[0007]本专利技术的再一目的在于，提供上述融合蛋白的固定化应用
。
[0008]本专利技术的目的通过下述技术方案实现：
[0009]一种锚定多肽与光脱羧酶融合蛋白，是将膜蛋白
McFAP
游离氨基端的类囊体定位多肽替换成来源于枯草芽孢杆菌的锚定多肽
LCI
得到的
。
[0010]所述的融合蛋白，其氨基酸序列如
SEQ ID NO.2
所示
。
[0011]所述的融合蛋白，其编码基因的核苷酸序列如
SEQ ID NO.1
所示
。
[0012]所述的融合蛋白，能够催化脂肪酸脱羧基
。
[0013]所述的融合蛋白，制备方法包括如下步骤：
[0014]以
pET28a
为出发载体，合成
SED ID NO.1
所示的核苷酸序列并将其整合到质粒上，将质粒转入大肠杆菌，加入
IPTG
诱导培养后表达，得到的菌体破碎离心即得到含融合蛋白的细胞裂解液，进一步纯化即得到融合蛋白
。
[0015]一种
PVDF
‑
TiO2‑
SiO2‑
SO3H
膜，制备方法包括如下步骤：
[0016](1)
用钛酸异丙酯
‑
硝酸
‑
乙醇制备溶胶
‑
凝胶溶液，把
PVDF
膜浸入并提拉，随后水浴水解，得到氧化钛附着的膜；
[0017](2)
把氧化钛附着的膜浸入硅酸四乙酯
‑
乙醇溶液，室温下原位生长氧化硅，得到氧化硅附着的膜；
[0018](3)
用4‑
氯苯磺酸在二氯甲烷溶液中修饰氧化硅附着的膜材料
2h
，取出洗涤，烘干，得到
PVDF
‑
TiO2‑
SiO2‑
SO3H
膜
。
[0019]一种固定化酶，是将上述融合蛋白固定到固定载体上得到
。
[0020]所述的固定载体为表面具有良好亲水性
、
具有大表面积的膜材料；以耐受溶剂和光照的
PVDF
膜为基底开展修饰实验；进一步优选为
PVDF
‑
TiO2膜
、PVDF
‑
TiO2‑
SiO2膜或
PVDF
‑
TiO2‑
SiO2‑
SO3H
膜中的至少一种
。
[0021]所述的固定化酶的制备方法包括如下步骤：
[0022]将酶液加入固定载体中，避光条件下固定化，得到固定化酶材料
。
[0023]所述的固定化的条件为3～
8℃
，1～
24h。
[0024]所述的融合蛋白或固定化酶在催化脂肪酸脱羧中的应用
。
[0025]所述的融合蛋白或固定化酶在催化脂肪酸制备烃类中的应用
。
[0026]所述的脂肪酸为中链或长链脂肪酸；优选为辛酸或软脂酸中的至少一种
。
[0027]所述的催化的条件为蓝光条件下催化
。
[0028]本专利技术相对于现有技术具有如下的优点及效果：
[0029](1)
本课题组在之前工作中挖掘了一种来源于
Micractinium conductrix
的光脱羧酶
McFAP
，将其成功表达并纯化制备，实验表明其对碳原子数为6～
18
的直链饱和脂肪酸均具有良好的脱羧效果
。
可是
McFAP
对外界环境本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种锚定多肽与光脱羧酶融合蛋白，其特征在于：是将膜蛋白
McFAP
游离氨基端的类囊体定位多肽替换成来源于枯草芽孢杆菌的锚定多肽
LCI
得到的
。2.
根据权利要求1所述的融合蛋白，其特征在于：所述的融合蛋白，其氨基酸序列如
SEQ ID NO.2
所示
。3.
根据权利要求1所述的融合蛋白，其特征在于：所述的融合蛋白，其编码基因的核苷酸序列如
SEQ ID NO.1
所示
。4.
根据权利要求1所述的融合蛋白，其特征在于制备方法包括如下步骤：以
pET28a
为出发载体，合成
SED ID NO.1
所示的核苷酸序列并将其整合到质粒上，将质粒转入大肠杆菌，加入
IPTG
诱导培养后表达，得到的菌体破碎离心即得到含融合蛋白的粗酶液，进一步纯化即得到融合蛋白
。5.
一种
PVDF
‑
TiO2‑
SiO2‑
SO3H
膜，其特征在于制备方法包括如下步骤：
(1)
用钛酸异丙酯
‑
硝酸
‑<...

【专利技术属性】
技术研发人员：马云建，周健乐，王永华，蓝东明，和琪，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：