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碳酸酐酶和氨基甲酸酯激酶双酶级联催化系统及其构建方法、氨基甲酰磷酸的制备方法技术方案

技术编号:43135957 阅读:35 留言:0更新日期:2024-10-29 17:41
本发明专利技术提供一种碳酸酐酶和氨基甲酸酯激酶双酶级联催化系统及其构建方法、氨基甲酰磷酸的制备方法,通过合成碳酸酐酶菌种和氨基甲酸酯激酶菌种,并将碳酸酐酶菌种和氨基甲酸酯激酶菌种进行菌株培养和相关酶的表达与纯化,成功构建了双酶级联催化系统。该双酶级联催化系统可以克服单酶缺陷并提高酶的催化效率,具有较宽的适用性和实用性。本发明专利技术的双酶级联催化系统在加入CO<subgt;2</subgt;、NH<subgt;3</subgt;和ATP的条件下,可利用氨基甲酸酯激酶将碳酸酐酶水合的HCO<subgt;3</subgt;<supgt;‑</supgt;转化为氨基甲酰磷酸。本发明专利技术利用双酶级联生物转化的策略可将氨和二氧化碳转化成有价值的化学品从而减少大气中二氧化碳的释放,在氨和二氧化碳的综合利用上具有较高的应用前景,该技术是一种绿色的CCUS路线。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及多酶级联催化系统,且特别涉及一种碳酸酐酶和氨基甲酸酯激酶双酶级联催化系统及其构建方法、氨基甲酰磷酸的制备方法


技术介绍

1、在大气中积累的大量温室气体(ghg)的排放,包括二氧化碳(co2)、甲烷(ch4)和一氧化二氮(n2o),造成了不良的气候破坏,导致了气候变化和全球气温上升。ccus能将捕获的二氧化碳用于有益的应用以及消除其对全球碳循环的影响。ccus的主要优点是其中高附加值产品的收益可用于补偿ccus项目运行的高昂成本,低附加值产品能固定封存大量co2,因此更具有现实操作性。

2、在自然界中,co2转化为有价值的化学物质是通过多酶反应的几种代谢途径进行的。使用多酶体系可以克服单酶缺陷并提高酶的催化效率,在大规模生产或工业生产上发挥重要作用。因此,构建双酶级联催化系统,并将其用于氨和二氧化碳转化为有用化合物的生物转化路线具有重要意义。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种碳酸酐酶(sazca)和氨基甲酸酯激酶(pfck)双酶级联催化系统,该双酶级联催化系统具有较好的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种碳酸酐酶和氨基甲酸酯激酶双酶级联催化系统的构建方法,所述碳酸酐酶和氨基甲酸酯激酶双酶级联系统包括氨基甲酸酯激酶酶液和碳酸酐酶酶液,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的构建方法,其特征在于,步骤S1中,所述第一质粒载体为pET-28a(+),所述第二质粒载体为pET-22b(-)。

3. 根据权利要求1所述的构建方法,其特征在于,步骤S2中,所述接种至第一培养基中培养并使用IPTG诱导表达的步骤为:所述氨基甲酸酯激酶菌种活化后,接种至所述第一培养基中并于37 °C、200 r/min下培养,直至600 nm处的光密度达到0.6~0.8时,调整...

【技术特征摘要】

1.一种碳酸酐酶和氨基甲酸酯激酶双酶级联催化系统的构建方法,所述碳酸酐酶和氨基甲酸酯激酶双酶级联系统包括氨基甲酸酯激酶酶液和碳酸酐酶酶液,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的构建方法,其特征在于,步骤s1中,所述第一质粒载体为pet-28a(+),所述第二质粒载体为pet-22b(-)。

3. 根据权利要求1所述的构建方法,其特征在于,步骤s2中,所述接种至第一培养基中培养并使用iptg诱导表达的步骤为:所述氨基甲酸酯激酶菌种活化后,接种至所述第一培养基中并于37 °c、200 r/min下培养,直至600 nm处的光密度达到0.6~0.8时,调整温度为20 ℃,转速为180 rpm,然后加入所述iptg,使其终浓度为0.1 mm,并继续培养20h;其中,所述第一培养基为含有100 ug/ml卡那霉素的lb培养基,所述氨基甲酸酯激酶菌种的接种量为1%~10%。

4. 根据权利要求1所述的构建方法,其特征在于,步骤s2中,所述蛋白纯化的步骤为:所述氨基甲酸酯激酶菌种使用所述iptg诱导表达后,将所述第一培养基在4000 rpm下离心20min,得到的细胞沉淀物悬浮在tris-hcl缓冲液中,经超声破碎后在10,000 r/min、4℃下离心25~35 min,然后使用装有10 ml ni-ida柱的akta prime系统进行纯化,得到所述氨基甲酸酯激酶酶液。

5. 根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员:江伟谷笑王楚昕
申请(专利权)人:华侨大学
类型:发明
国别省市:

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