[發明專利]細胞表面展示PET分解酶的重組大腸桿菌及構建及應用

有效

• 申請號: 201610912533.6
• 申請日: 2016-10-20
• 公開（公告）號: CN106636158B
• 公開（公告）日: 2019-06-25
• 發明（設計）人: 王澤方;楊海濤;王遨;王時超;董國修;何春霖;王浩棟;陳卓芝
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: C12N15/70
• 分類號: C12N15/70;C12N1/21;A62D3/02;A62D101/28
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 陸藝

本發明公開了細胞表面展示PET分解酶的重組大腸桿菌及構建及應用，其構建方法為：(1)化學合成錨定蛋白和PETase基因；(2)利用PCR將錨定蛋白和PETase基因連接，得到融合序列；(3)將融合序列連接到大腸桿菌表達載體上，得到融合表達載體；(4)將融合表達載體轉入表達宿主大腸桿菌中，得到細胞表面展示PET分解酶的重組大腸桿菌。本發明的構建將目的蛋白具有PET降解功能的PETase，通過inaK?N、BrkA、AIDA或Lpp?OmpA錨定蛋白定位到細胞表面，并具有生物催化活性高的特點，解決了野生菌株產PETase能力有限、生長周期長和降解速率慢的問題，且酶無需分離純化，制備和使用簡單。

技術領域

本發明屬于酶的基因工程技術領域，涉及一種細胞表面展示PET分解酶的重組大腸桿菌及構建及應用。

背景技術

當今塑料制品由于其廉價便捷的特性，廣泛使用于工業生產和日常生活中，在為我們提供方便的同時也帶來了嚴重的環境污染問題。其中聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)是一種重要的塑料制品，如生活中常見的許多種飲料瓶都含有PET。

2016年3月日本科學家發現，細菌Ideonella sakaiensis可以利用PET作為主要的碳源和能源。該菌株可以產生一種能夠催化分解PET生成乙二醇(TPA)、對苯二甲酸(MHET)以及(2-羥乙基)對苯二甲酸的分解酶，稱聚對苯二甲酸乙二醇酯分解酶(PETase)。這也是人類歷史上第一次在細菌中發現能分解PET的分解酶。該分解酶與傳統的能分解PET的脂肪酶和角質酶不同，它的酶促反應比較溫和，不需要高溫即可進行有效的酶促反應，且該酶的PET分解效率相較其它PET分解酶較高。但由于野生菌株產酶能力有限、生長周期長和降解速率慢，極大地限制了該酶的推廣應用。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種細胞表面展示PET分解酶的重組大腸桿菌。

本發明的第二個目的是提供一種細胞表面展示PET分解酶的重組大腸桿菌的構建。

本發明的第三個目的是提供一種細胞表面展示PET分解酶的重組大腸桿菌的應用。

本發明的技術方案概述如下：

細胞表面展示PET分解酶的重組大腸桿菌的構建，包括如下步驟：

(1)化學合成錨定蛋白基因，化學合成如SEQ ID No.1所示的PETase基因；

(2)利用PCR將錨定蛋白基因的核苷酸序列和PETase基因的核苷酸序列連接，得到融合序列；

(3)將融合序列連接到大腸桿菌表達載體pET22b上，得到融合表達載體；

(4)將融合表達載體轉入表達宿主大腸桿菌BL21(DE3)中，得到細胞表面展示PET分解酶的重組大腸桿菌。

所述錨定蛋白基因為SEQ ID No.2所示的inaK-N、SEQ ID No.3所示的Lpp-OmpA、SEQ ID No.4所示的BrkA或SEQ ID No.5所示的AIDA。

上述構建方法構建的細胞表面展示PET分解酶的重組大腸桿菌。

上述細胞表面展示PET分解酶的重組大腸桿菌在全細胞催化分解PET的用途。

本發明的有益效果：本發明的構建將目的蛋白具有PET降解功能的PETase，通過inaK-N、BrkA、AIDA或Lpp-OmpA錨定蛋白定位到細胞表面，并具有生物催化活性高的特點，解決了野生菌株產PETase能力有限、生長周期長和降解速率慢的問題，且酶無需分離純化，其制備方法和使用都很簡單。

附圖說明

圖1為重組細胞組分的Western blot分析圖；