System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 微生物自组装融合蛋白及其应用制造技术_技高网

微生物自组装融合蛋白及其应用制造技术

技术编号:40645833 阅读:5 留言:0更新日期:2024-03-13 21:25
本发明专利技术涉及金属元素吸附领域,尤其涉及微生物自组装融合蛋白及其应用。本发明专利技术提供了融合蛋白,包括:纤毛蛋白和金属元素结合蛋白。本发明专利技术公开了一种可高效选择性回收水中稀土元素(REEs)资源的功能微生物及其构建方法。该菌具有仿“章鱼触手”结构的自组装纤毛丝(curli pili),利用纤毛丝上固定的大量镧系金属结合蛋白选择性吸附REEs。本发明专利技术利用细菌表面curli展示技术,将镧系金属结合标签(LBTs)与curli单体csgA融合自组装形成大量纤毛丝。所构建的工程菌株纤毛上分布着大量的REEs结合位点,能从水中选择性捕获低浓度的镧系金属离子并在纤毛表面大量富集。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属元素吸附领域,尤其涉及微生物自组装融合蛋白及其应用


技术介绍

1、稀土元素(rees)由于其独特的磁性、光学和机械特性,被广泛应用于能源、化工、制药和国防等领域。rees大量存在于矿山废水和海水中,通常需要采用化学沉淀、电沉积、萃取、离子交换等方法进行提取和分离。然而,这些方法普遍能耗较高,且难以实现rees的高选择性分离。近年来,生物吸附技术也开始被用于rees的分离回收。微生物利用细胞表面的大量羧基和磷酸基官能团与rees结合,是一种低成本、环境友好的rees分离方法。然而,微生物对rees的吸附能力较弱且同样缺乏对rees的选择性。

2、针对微生物吸附rees选择性差的问题,有研究者提出构建选择性吸附rees工程菌株的新策略,利用细菌表面展示技术将稀土结合标签蛋白(lbts)固定于微生物细胞表面。lbts对rees具有极高的亲和力和特异性,因此这类工程菌株能实现对rees的高选择性去除。然而,用于lbts锚定的细胞表面膜蛋白数量较少并且难以实现lbts融合蛋白的大量原位组装,导致该体系的rees最大吸附量仅为40mg/gdcw(每克细胞干重吸附40mg rees)。

3、因此,目前仍难以实现水中rees的高容量、选择性生物吸附。


技术实现思路

1、有鉴于此,本专利技术提供了微生物自组装融合蛋白及其应用。本专利技术公开了一种可高效选择性回收水中rees资源的功能微生物及其构建方法。该菌具有仿“章鱼触手”结构的自组装纤毛丝(curli pili),利用纤毛丝丰富的表面积大量固定lbts作为rees吸附位点。本专利技术利用细菌表面curli展示技术,将lbts与curli单体csga融合表达并进行胞外自组装。所构建的工程菌株纤毛上分布着大量的rees离子吸附结合位点,能从水中选择性捕获低浓度的镧系金属离子并在纤毛表面大量富集。该菌对铽(tb)的吸附容量高达98.3±3.5mg/g dcw(细胞干重),优于目前报道的其他rees吸附材料,并且可以高效脱附实现重复使用。同时工程菌株对镧(la),钕(nd),钆(gd)等其它多种rees也表现出良好的吸附性能,因此在金属离子分离回收方面具有巨大应用潜力。

2、为了实现上述专利技术目的,本专利技术提供以下技术方案:

3、本专利技术提供了融合蛋白,包括:纤毛蛋白和金属元素结合蛋白。

4、在本专利技术的一些实施方案中,上述融合蛋白中,所述纤毛蛋白包括:csga蛋白。

5、在本专利技术的一些实施方案中,上述融合蛋白中,所述金属元素结合蛋白包括:镧系金属结合标签蛋白和/或金离子结合蛋白。

6、在本专利技术的一些实施方案中,上述融合蛋白中,所述镧系金属结合标签蛋白为lbts。

7、在本专利技术的一些实施方案中,上述融合蛋白中,所述金离子结合蛋白为golb。

8、在本专利技术的一些实施方案中,上述融合蛋白中,所述纤毛蛋白具有:

9、(1)、如seq id no:1所示的氨基酸序列;或

10、(2)、如(1)所示的氨基酸序列经取代、缺失或添加一个或多个氨基获得的氨基酸序列,且与(1)所示的氨基酸序列功能相同或相似的氨基酸序列;或

11、(3)、与(1)或(2)所示的氨基酸序列至少有80%同一性的氨基酸序列;和

12、所述金属元素结合蛋白具有:

13、(4)、如seq id no:2或seq id no:3所示的氨基酸序列;或

14、(5)、如(4)所示的氨基酸序列经取代、缺失或添加一个或多个氨基获得的氨基酸序列,且与(4)所示的氨基酸序列功能相同或相似的氨基酸序列;或

15、(6)、与(4)或(5)所示的氨基酸序列至少有80%同一性的氨基酸序列。

16、在本专利技术的一些实施方案中,上述融合蛋白中,seq id no:1的序列为:纤毛蛋白(csga蛋白),mkllkvaaiaaivfsgsalagvvpqygggggnhggggnnsgpnselniyqygggnsalalqadarnsdltitqhgggngadvgqgsddssidltqrgfgnsatldqwngkdstmtvkqfgggngaavdqtasnssvnvtqvgfgnnatahqy。

17、在本专利技术的一些实施方案中,上述融合蛋白中,seq id no:2的序列为:lbts蛋白,rstsfidtnndgwiegdelfidtnndgwiegdellaasppahgvtsapdtrpapgstasfidtnndgwiegdelfidtnndgwiegdellaasppahgvtsapdtrpapgstasfidtnndgwiegdelfidtnndgwiegdellaasppahgvtsapdtrpapgstasfidtnndgwiegdelfidtnndgwiegdellaasppahgvtsapdtrpapgstasaa。

18、在本专利技术的一些实施方案中,上述融合蛋白中,seq id no:3的序列为:golb蛋白,mqfhiddmtcggcastvkktiltldanatvrtdpatrlvdvetslsaeqiaaalqkagfpprer。

19、本专利技术还提供了编码上述融合蛋白的核酸分子,编码所述csga蛋白的核酸分子具有:

20、(7)、如seq id no:4所示的核苷酸序列;或

21、(8)、如(7)所示的核苷酸序列经取代、缺失或添加一个或多个碱基获得的核苷酸序列,且与(7)所示的核苷酸序列功能相同或相似的核苷酸序列;或

22、(9)、与(7)或(8)所示的核苷酸序列至少有80%同一性的核苷酸序列;和

23、编码所述金属元素结合蛋白的核酸分子具有:

24、(10)、如seq id no:5或seq id no:6所示的核苷酸序列;或

25、(11)、如(10)所示的核苷酸序列经取代、缺失或添加一个或多个碱基获得的核苷酸序列,且与(10)所示的核苷酸序列功能相同或相似的核苷酸序列;或

26、(12)、与(10)或(11)所示的核苷酸序列至少有80%同一性的核苷酸序列。

27、本专利技术还提供了表达载体,包括上述核酸分子以及可接受的基因元件。

28、在本专利技术的一些实施方案中,上述表达载体中,还包括:骨架质粒pet28。

29、本专利技术还提供了宿主,转化和/或转染上述表达载体。

30、在本专利技术的一些实施方案中,上述宿主中,所述宿主敲除csga基因。

31、在本专利技术的一些实施方案中,上述宿主包括:大肠杆菌。

32、本专利技术还提供了产品,包括:上述融合蛋白、上述核酸分子、上述表达载体和/或上述宿主。

33、本专利技术还提供了上述融合蛋白、上述核酸分子、上述表达载体和/或上述宿主在回收和/或吸附金属元素中的应用。

34、在本专利技术的一些实施方案本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.融合蛋白,其特征在于,包括:纤毛蛋白和金属元素结合蛋白。

2.如权利要求1所述的融合蛋白,其特征在于,所述纤毛蛋白包括:CsgA蛋白。

3.如权利要求1或2所述的融合蛋白,其特征在于,所述金属元素结合蛋白包括:镧系金属结合标签蛋白和/或金离子结合蛋白。

4.如权利要求1至3任一项所述的融合蛋白,其特征在于,所述纤毛蛋白具有:

5.编码如权利要求1至4任一项所述融合蛋白的核酸分子,其特征在于,编码所述CsgA蛋白的核酸分子具有:

6.表达载体,其特征在于,包括如权利要求5所述的核酸分子以及可接受的基因元件。

7.宿主,其特征在于,转化和/或转染如权利要求6所述的表达载体。

8.产品,其特征在于,包括:如权利要求1至4任一项所述的融合蛋白、如权利要求5所述的核酸分子、如权利要求6所述的表达载体和/或如权利要求7所述的宿主。

9.如权利要求1至4任一项所述的融合蛋白、如权利要求5所述的核酸分子、如权利要求6所述的表达载体和/或如权利要求7所述的宿主在回收和/或吸附金属元素中的应用。>

10.回收和/或吸附金属元素的方法,其特征在于,取如权利要求7所述的宿主诱导、表达后,与样品混合。

...

【技术特征摘要】

1.融合蛋白,其特征在于,包括:纤毛蛋白和金属元素结合蛋白。

2.如权利要求1所述的融合蛋白,其特征在于,所述纤毛蛋白包括:csga蛋白。

3.如权利要求1或2所述的融合蛋白,其特征在于,所述金属元素结合蛋白包括:镧系金属结合标签蛋白和/或金离子结合蛋白。

4.如权利要求1至3任一项所述的融合蛋白,其特征在于,所述纤毛蛋白具有:

5.编码如权利要求1至4任一项所述融合蛋白的核酸分子,其特征在于,编码所述csga蛋白的核酸分子具有:

6.表达载体,其特征在于,包括如权利要求5所述的核酸分...

【专利技术属性】
技术研发人员:李文卫吴其中
申请(专利权)人:中国科学技术大学
类型:发明
国别省市:

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