一种表达纯铁固氮酶的重组工程菌及其构建方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种表达纯铁固氮酶的重组工程菌及其构建方法和应用，属于生物技术和生物工程领域；本发明专利技术将红假单胞菌和维涅兰德固氮菌的关键基因簇扩增并克隆到表达载体中，转化大肠杆菌得到表达纯铁固氮酶的重组工程菌，所述重组工程菌表达的纯铁固氮酶可将二氧化碳(CO<subgt;2</subgt;)还原为甲烷(CH<subgt;4</subgt;)；重组工程菌在添加氯化铁、氨苄青霉素和大观霉素的LB培养基中培养，在优化的半厌氧条件下尽量减少氧暴露，可最大限度地提高酶的活性，与传统体系相比，甲烷产量显著提高；本发明专利技术通过提供一种新型甲烷生产方案，改善了传统固氮酶工艺的低效率和氧敏感性的技术缺陷；本发明专利技术的方法通过将废弃的二氧化碳转化成有价值的甲烷为碳捕获和利用作出贡献。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种表达纯铁固氮酶的重组工程菌及其构建方法和应用，属于生物技术和生物工程领域。

技术介绍

1、甲烷是可再生能源，通过生物手段生产甲烷是一个成熟的研究领域。生物甲烷生产可利用固氮酶，它能催化大气中的氮(n2)转化为氨(nh3)。有相关研究表明，不含钼(mo)的纯铁固氮酶可以将co2催化为ch4。这为通过微生物减少二氧化碳并生产甲烷提供了一条颇具前景的路径，这一过程有助于可再生能源的产生和温室气体的缓解。然而，目前使用仅含铁的固氮酶生产甲烷的方法面临着重大挑战。其中一个主要的限制是效率低下，这些固氮酶在标准条件下的催化活性不能达到工业应用的生产速率；此外，纯铁固氮酶对氧高度敏感，这使得它们很难在空气中保持活性。这些限制阻碍了该酶在生物能源生产中的应用。

2、由于这些固有的限制，迫切需要寻求新的方法来提高纯铁固氮酶的稳定性和效率。

技术实现思路

1、针对于现有技术存在的一些问题，本专利技术提供了一种表达纯铁固氮酶的重组工程菌及其构建方法和应用。

2、本专利技术的方案旨在提高甲烷本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种表达纯铁固氮酶的重组工程菌，其特征在于，所述重组工程菌包含nifU、nifS、nifV、nifB、nifF、nifJ、anfH、anfD、anfG和anfK基因；所述nifU、nifS、nifV、nifB、nifF、nifJ基因来源于红假单胞菌，所述anfH、anfD、anfG、anfK基因来源于维涅兰德固氮菌。

2.根据权利要求1所述的重组工程菌，其特征在于，所述nifU、nifS、nifV、nifB、nifF、nifJ基因经密码子优化后的核苷酸序列如SEQ.ID.No:1-6所示；所述anfH、anfD、anfG、anfK基因经密码子优化后的核苷酸序列如SEQ.I...

【技术特征摘要】

1.一种表达纯铁固氮酶的重组工程菌，其特征在于，所述重组工程菌包含nifu、nifs、nifv、nifb、niff、nifj、anfh、anfd、anfg和anfk基因；所述nifu、nifs、nifv、nifb、niff、nifj基因来源于红假单胞菌，所述anfh、anfd、anfg、anfk基因来源于维涅兰德固氮菌。

2.根据权利要求1所述的重组工程菌，其特征在于，所述nifu、nifs、nifv、nifb、niff、nifj基因经密码子优化后的核苷酸序列如seq.id.no:1-6所示；所述anfh、anfd、anfg、anfk基因经密码子优化后的核苷酸序列如seq.id.no:7-10所示。

3.根据权利要求1所述的重组工程菌，其特征在于，所述重组工程菌包含质粒pcdfduet-1和pet...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱道辰，孟德刚，雍阳春，沙赫巴兹·阿里，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：