[發(fā)明專利]一種雙加氧酶基因pbaAaAbAcAd及其編碼的蛋白質(zhì)和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310696034.4
• 申請日: 2013-12-17
• 公開（公告）號: CN103981195B
• 公開（公告）日: 2016-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何健;王成紅;施超;陳青;李順鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C12N15/53
• 分類號: C12N15/53;C12N9/02;C12N15/70;C12N1/21;A01H5/00;C02F3/00;A62D3/02;C12R1/19;A62D101/28
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責(zé)任公司 32218
• 代理人: 傅婷婷;徐冬濤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于應(yīng)用環(huán)境微生物和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，涉及一種雙加氧酶基因pbaAaAbAcAd及其編碼的蛋白質(zhì)和應(yīng)用。?

背景技術(shù)

菊酯類農(nóng)藥降解的第一步是在菊酯水解酶的作用下生成3-苯氧基苯甲酸，然后再通過其它的酶系降解3-苯氧基苯甲酸。3-苯氧基苯甲酸是擬除蟲菊酯殺蟲劑在土壤中的降解產(chǎn)物，也是許多擬除蟲菊酯在植物、昆蟲和鳥類體內(nèi)的代謝產(chǎn)物。3-苯氧基苯甲酸對真菌的毒性大于擬除蟲菊酯，且與擬除蟲菊酯不同，它可以在土壤中遷移，因此它在環(huán)境的危險性相對而言比菊酯大，而且具有二苯醚醛鍵的物質(zhì)廣泛存在于自然界中，如霉菌的次生代謝產(chǎn)物、木質(zhì)素、甲狀腺素、二苯呋喃等其他殺蟲劑，它們對環(huán)境存在著潛在的威脅。Edward?Topp等研究表明3-PBA在土壤中的半衰期達(dá)到180天，因此，這類物質(zhì)作為微生物降解頑固化合物的典型也越來越受到人們的關(guān)注。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一個新的降解3-苯氧基苯甲酸和4-苯氧基苯甲酸的角度雙加氧酶基因pbaAaAbAcAd。?

本發(fā)明的另一目的是提供該基因編碼蛋白質(zhì)。?

本發(fā)明的又一目的是提供該基因及其編碼的蛋白質(zhì)的應(yīng)用。?

本發(fā)明的目的通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)：?

一個降解3-苯氧基苯甲酸和4-苯氧基苯甲酸的雙加氧酶基因pbaAaAbAcAd，該基因由核苷酸序列為SEQ?ID?NO.1所示的大亞基基因pbaAa、SEQ?ID?NO.2所示的小亞基基因pbaAb、SEQ?ID?NO.3所示的電子傳遞體電子傳遞體鐵氧還蛋白基因pbaAc和SEQ?ID?NO.4所示的電子傳遞體電子傳遞體還原酶基因pbaAd組成。?

一個降解3-苯氧基苯甲酸和4-苯氧基苯甲酸的雙加氧酶基因pbaAaAbAc，該基因由核苷酸序列為SEQ?ID?NO.1所示的大亞基基因pbaAa、SEQ?ID?NO.2所示的小亞基基因pbaAb和SEQ?ID?NO.3所示的電子傳遞體電子傳遞體鐵氧還蛋白基因pbaAc組成。?

本專利所用的出發(fā)菌株為一株能夠降解3-苯氧基苯甲酸和4-苯氧基苯甲酸的細(xì)菌菌株Sphingobium?wenxiniae?JZ-1（保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏編?號為CGMCC?NO.1.7748）。菌株JZ-1降解3-苯氧基苯甲酸和4-苯氧基苯甲酸的第一步反應(yīng)是在一個角度雙加氧酶的催化下生成3-羥基苯甲酸和鄰苯二酚（3-苯氧基苯甲酸）以及4-羥基苯甲酸和鄰苯二酚（4-苯氧基苯甲酸）。?

降解3-苯氧基苯甲酸和4-苯氧基苯甲酸的雙加氧酶基因pbaAaAbAcAd的獲得是采用現(xiàn)代生物信息學(xué)手段獲得（技術(shù)路線見圖1～圖2）。即通過比較已報道的9個角度雙加氧酶核酸序列與JZ-1的全基因組信息，尋找JZ-1中的可能的3-苯氧基苯甲酸和4-苯氧基苯甲酸雙加氧酶基因。首先提取JZ-1的總DNA，把總DNA進(jìn)行基因組測序，組裝，KEGG數(shù)據(jù)庫比對。測序結(jié)果表明，野生株JZ-1基因組大小為4766968bp，99個scaffold，G＋C含量為63.25%;預(yù)測有4887個基因,其中62個雙加氧酶基因。?