[发明专利]一种酰胺类化合物降解酶ACE123、编码基因及应用

说明书

（一）技术领域

本发明涉及一种酰胺类化合物降解酶ACE123、编码基因及应用。

（二）背景技术

酰胺类化合物是指氨或胺的氮原子上的氢被酰基取代后生成的化合物。酰胺也可以看作羧酸分子中的羟基被氨基或胺苯基取代后生成的化合物。常见的有甲酰胺(HCO-NH₂)，乙酰胺[CH₃-CO-NH₂]，碳酰胺[CO-(NH₂)₂]等。比如酰胺类除草剂就是一类典型的酰胺类化合物。该类除草剂种类繁多，以含有酰胺基的除草剂品种而言，已达50余种；在全世界的年产量、应用范围和使用面积仅次于有机磷除草剂，居第2位。在国际市场中，销量最大的酰胺类除草剂品种是乙草胺、丁草胺、甲草胺，占该类除草剂总产量的96%。从结构分，酰胺类除草剂又可分为苯氧丙酰胺、烃基酰胺、芳基酰胺、磺酰胺和氯乙酰胺等。酰胺类除草剂具有中等到较高的水溶性及相对较低的土壤吸附常数，所以施到农田的酰胺类除草剂，容易通过渗透转移到浅层地下水或随雨水径流进入地表水而造成环境污染。酰胺类除草剂的除草效果好，但同时也给环境安全带来了严重的威胁，所以寻求一种有效的对酰胺类化合物污染治理技术显得十分必要且紧迫。

微生物法处理有机化合物污染以其廉价、无二次污染等优点为多数学者所提倡，而现阶段多数研究集中在筛选出可以降解某一种该类化合物的菌株及其降解特性上，对降解这一类化合物分子机制的研究较少。本发明从一株菌株中克隆出可以断裂酰胺键酶的编码基因，该基因具有新颖性。利用常规技术方法，设计引物，构建了表达载体，纯化出了一种酰胺酶，该酶对乙草胺等酰胺类化合物具有较高的活性，可以有效的去除该类污染物或者用于对该类物质的绿色转化；所述新的酰胺酶基因为构建更高效且广谱的酰胺类污染物降解工程菌提供了保障。

（三）发明内容

本发明目的是提供一种对酰胺类化合物具有广谱且高效降解能力的酶ACE123及其编码基因；同时提供该酰胺类化合物降解酶的应用。

本发明采用的技术方案是：本发明提供一种来源于申氏杆菌（Shinella sp.）HZA2的酰胺类化合物降解酶ACE123，所述降解酶ACE123的氨基酸序列为SEQ ID No.1所示。

由于氨基酸序列的特殊性，任何SEQ ID No.1所示氨基酸序列的多肽的片段或其变体，如其保守性变体、生物活性片段或衍生物，只要该多肽的片段或多肽变体与前述氨基酸序列同源性在95%以上，均属于本发明保护范围之列。具体的，所述改变可包括氨基酸序列中氨基酸的缺失、插入或替换；其中，对于变体的保守性改变，所替换的氨基酸具有与原氨基酸相似的结构或化学性质，如用亮氨酸替换异亮氨酸，变体也可具有非保守性改变，如用色氨酸替换甘氨酸。

本发明还涉及一种所述酰胺类化合物降解酶ACE123的编码基因ace123，所述编码基因ace123的核苷酸序列为SEQ ID No.2所示。由于核苷酸序列的特殊性，任何SEQ ID NO.2所示多核苷酸的变体，只要其与该多核苷酸具有90%以上同源性，均属于本发明保护范围之列。所述多核苷酸的变体是指一种具有一个或多个核苷酸改变的多核苷酸序列。此多核苷酸的变体可以使生的等位变异体或非生的变异体，包括取代变异体、缺失变异体和插入变异体。如本领域所知的，等位变异体是一个多核苷酸的替换形式，它可能是一个多个核苷酸的取代、缺失或插入，但不会从实质上改变其编码的氨基酸的功能。

本发明涉及一种含有所述编码基因ace123的重组载体。

本发明提供一种用所述重组载体转化得到的重组基因工程菌。

本发明所述酰胺类化合物降解酶ACE123的编码基因ace123在制备重组酰胺类化合物降解酶ACE123中的应用，具体所述的应用为：构建含有所述编码基因ace123的重组载体，将所述重组载体转化至大肠杆菌中，获得的重组基因工程菌进行诱导培养，培养液分离得到含有重组酰胺类化合物降解酶ACE123的菌体细胞。

本发明的要点在于提供了SEQ ID NO.2所示的核苷酸序列和SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列，在已知该核苷酸序列和氨基酸序列的情况下，该核苷酸序列和氨基酸序列的获得，以及相关载体、宿主细胞的获得，对于本领域技术人员来说均是显而易见的。

本发明还提供一种所述酰胺类化合物降解酶ACE123在降解酰胺类化合物中的应用，所述的应用为：