[發明專利]用于處理重金屬污染的微生物細胞和蛋白、相應的處理方法和試劑盒

在審

• 申請號: 201610884462.3
• 申請日: 2016-10-10
• 公開（公告）號: CN107916243A
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發明（設計）人: 婁春波;杜沛;魏偉佳;王瑞沙;姜浩;張浩千
• 申請（專利權）人: 中國科學院微生物研究所
• 主分類號: C12N1/21
• 分類號: C12N1/21;C07K19/00;C12N11/14;C07K17/14;C02F3/34;C02F1/62;B09C1/10;B09C1/08;A62D3/02;C12R1/19;C12R1/125;C02F101/20;A62D101/43
• 代理公司: 北京信慧永光知識產權代理有限責任公司11290
• 代理人: 洪俊梅,張淑珍

1.一種用于處理重金屬污染的微生物細胞，其中，所述微生物細胞表達重金屬結合蛋白以及生物素結合蛋白；其中，所述重金屬為選自于如下重金屬中的一種或多種：鎘、汞、鉛以及砷。

2.如權利要求1所述的微生物細胞，所述微生物細胞具有如下的一種或多種特征：

所述微生物選自于由下列微生物所組成的組：細菌、放線菌、霉菌、酵母和藻類；優選地，所述細菌選自于大腸桿菌、枯草芽孢桿菌、銅綠假單胞菌、惡臭假單胞菌和谷氨酸棒狀桿菌；

所述重金屬結合蛋白選自于由如下蛋白所組成的組中的一種或多種：鎘結合蛋白、汞結合蛋白、鉛結合蛋白以及砷結合蛋白；優選地，所述重金屬結合蛋白選自于如下蛋白中的一種或多種：MerR、Crs5、CadR、CmtR、PbrR、PbrR691以及ArsR；或者，所述重金屬結合蛋白選自于如下一種或多種蛋白的重金屬結合結構域：MerR、Crs5、CadR、CmtR、PbrR、PbrR691以及ArsR；

所述生物素結合蛋白選自于如下蛋白：eMA、mSA、mSA2、單鏈形式的鏈霉親和素二聚體、單鏈形式的卵親和素二聚體、單鏈形式的rhizavidin二聚體、單鏈形式的鏈霉親和素四聚體、單鏈形式的卵親和素四聚體；優選地，所述生物素結合蛋白為mSA2；或者，所述生物素結合蛋白選自于：單鏈形式的鏈霉親和素生物素結合結構域二聚體、單鏈形式的卵親和素生物素結合結構域二聚體、單鏈形式的rhizavidin生物素結合結構域二聚體、單鏈形式的鏈霉親和素生物素結合結構域四聚體、單鏈形式的卵親和素生物素結合結構域四聚體；優選地，所述生物素結合蛋白為mSA2的生物素結合結構域。

優選地，所述重金屬結合蛋白和/或所述生物素結合蛋白進一步包含跨膜及膜定位結構域；優選地，通過連接肽將所述重金屬結合蛋白和/或所述生物素結合蛋白與跨膜及膜定位結構域相連；以及

所述重金屬結合蛋白和/或所述生物素結合蛋白進一步包含標簽肽，所述標簽肽位于所述重金屬結合蛋白和/或所述生物素結合蛋白的N端或C端；優選地，所述標簽肽為選自于由如下標簽肽所組成的組中的一種或多種：六聚組氨酸標簽、c-Myc標簽、Halo標簽、Flag標簽。

3.一種用于處理重金屬污染的融合蛋白，其中，所述融合蛋白包含重金屬結合結構域以及生物素結合結構域；其中，所述重金屬為選自于如下重金屬中的一種或多種：鎘、汞、鉛以及砷。

4.如權利要求3所述的融合蛋白，所述融合蛋白具有如下的一種或多種特征：

所述重金屬結合結構域選自于由如下重金屬結合蛋白所組成的組中的一種或多種：鎘結合蛋白、汞結合蛋白、鉛結合蛋白以及砷結合蛋白；優選地，所述重金屬結合結構域選自于如下蛋白中的一種或多種：MerR、Crs5、CadR、CmtR、PbrR、PbrR691以及ArsR；或者，所述重金屬結合結構域選自于如下一種或多種蛋白的重金屬結合結構域：MerR、Crs5、CadR、CmtR、PbrR、PbrR691以及ArsR；

所述生物素結合結構域選自于如下蛋白或其生物素結合結構域：eMA、mSA、mSA2、鏈霉親和素、卵親和素以及rhizavidin；優選地，所述生物素結合結構域為鏈霉親和素或鏈霉親和素的生物素結合結構域；或者，所述生物素結合結構域選自于：單鏈形式的鏈霉親和素二聚體、單鏈形式的卵親和素二聚體、單鏈形式的rhizavidin二聚體、單鏈形式的鏈霉親和素四聚體、單鏈形式的卵親和素四聚體；單鏈形式的鏈霉親和素生物素結合結構域二聚體、單鏈形式的卵親和素生物素結合結構域二聚體、單鏈形式的rhizavidin生物素結合結構域二聚體、單鏈形式的鏈霉親和素生物素結合結構域四聚體、單鏈形式的卵親和素生物素結合結構域四聚體結構域；

所述融合蛋白進一步包含將所述重金屬結合結構域連接至所述生物素結合結構域的連接肽；

所述融合蛋白進一步包含分泌信號肽；優選地，所述分泌信號肽位于所述融合蛋白的N端；以及

所述融合蛋白進一步包含標簽肽，所述標簽肽位于所述融合蛋白的N端或C端；優選地，所述標簽肽為選自于由如下標簽肽所組成的組中的一種或多種：六聚組氨酸標簽、c-Myc標簽、Halo標簽、Flag標簽。

5.一種用于處理重金屬污染的試劑盒，所述試劑盒包含如權利要求1或2所述的微生物細胞或如權利要求3或4所述的融合蛋白，以及生物素化的固相材料；其中，所述重金屬為選自于如下重金屬中的一種或多種：鎘、汞、鉛以及砷。