[发明专利]邻硝基苯甲醛降解酶、其编码基因及其应用

说明书

技术领域

本发明属于酶基因工程及酶工程领域，涉及一种邻硝基苯甲醛降解酶、其编码基因及其应用。

背景技术

随着我国工业化进程的加快，有机工业合成废水的排放量越来越大。有机工业合成废水是指在生产过程中排放的含有对生物体有毒的工业废水，这类废水不仅含大量有机物，且存在大量对生物体有毒害作用的物质，已对环境造成了严重的污染，威胁到人类生命健康。参照急性毒性分级标准，邻硝基苯甲醛(o-nitrobenzaldehyde,ONBA)为中等毒性化合物。ONBA是重要的精细有机化工中间体，广泛用于医药、染料和有机合成，如用于合成抗心绞痛药物硝基吡啶(心痛定)、邻硝基苯乙烯类及邻硝基肉桂酸类系列产品等。将其硝基还原成氨基后，所得到的邻氨基苯甲醛还可用于喹啉类化合物的合成，其工业需求量十分大。但由于其生产过程伴随着大量污染物质的产生，发达国家已将其生产线转移到发展中国家(污染转移)，这一点在我国东南部地区尤为明显。具不完全统计，东南地区年产邻硝基苯甲醛在70万吨以上，且绝大多数生产废水未经处理就直接排放，对周边环境造成了极大的损害。在一定程度上，可以说这一点源污染已成为面源污染。

目前，关于ONBA降解酶编码基因及其应用的报道极为有限。在赵化冰等人的研究中(赵化冰，李永君，陈威，蔡宝立.恶臭假单胞菌ND6菌株中与萘降解相关的新型水杨醛脱氢酶NahV.科学通报，2007，52：1257-1262)，他们获得了与ONBA降解相关的新型水杨醛脱氢酶NahV及其编码基因，并将其同NahF进行了比较。然而，无论是nahV基因，还是nahF基因，其编码蛋白酶活力均较为有限，且NahV酶活力在较高温度(如：50℃)会很快丧失。因而，寻找能够编码更高ONBA代谢酶活力并具备热稳定性蛋白的功能基因就显得十分必要。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种邻硝基苯甲醛降解酶(NbaA酶)。

本发明的另一目的是提供该邻硝基苯甲醛降解酶的编码基因(基因nbaA)。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种邻硝基苯甲醛降解酶(NbaA酶)，其氨基酸序列如SEQ ID No.1所示。

所述的邻硝基苯甲醛降解酶的编码基因(基因nbaA)，其核苷酸序列如SEQ ID No.2所示。

所述的邻硝基苯甲醛降解酶在降解邻硝基苯甲醛中的应用。

作为优选，应用所述邻硝基苯甲醛降解酶降解邻硝基苯甲醛时，温度为18-40℃，pH为6.0-8.5。

扩增所述的邻硝基苯甲醛降解酶的编码基因的引物，其核苷酸序列分别为SEQ ID No.3和SEQ ID No.4。

含有本发明所述基因的重组载体。

含有本发明所述基因的重组菌。

含有以上任一所述基因的表达盒、转基因细胞系及重组菌均属于本发明的保护范围。

本发明通过克隆Pseudomonas sp.ONBA-17中负责ONBA降解的脱氢酶基因并表达，获得了ONBA降解酶，为ONBA的降解提供有效的生物降解手段，对于ONBA污染环境的修复具有重要意义。该菌是假单胞菌属(Pseudomonas sp.)的菌株ONBA-17，于2013年9月2日在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏，编号为CGMCC No.8095。保藏单位的地址为北京市朝阳区北辰西路1号院中科院微生物研究所，该菌的分类命名为假单胞菌Pseudomonas sp.。

本发明得到的NbaA酶对ONBA的酶活力为2442U／mg，分别是NahF酶活力(552U／mg)和NahV酶活力(245U／mg)的442.4％和996.7％，显著强于二者。而nbaA同nahF和nahV的序列同源性分别为62％和89％。由上可知，基因序列的不同引发了酶的空间构象的差异，并最终致使酶作用能力产生差异。

附图说明

图1是Pseudomonas sp.ONBA-17总DNA(Genomic DNA)电泳检测图。

图2是不同处理土壤样品中ONBA含量变化曲线。

具体实施方式

下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。应当理解，本发明的实施并不局限于下面的实施例，对本发明所做的任何形式上的变通和／或改变都将落入本发明保护范围。