[发明专利]碳酸酐酶XiCA及其编码基因和应用

说明书

本发明公开了碳酸酐酶XiCA及其编码基因和应用。本发明提供的蛋白质，来源于辛芳芳菌(Xinfangfangiasp.)，是一种碳酸酐酶，命名为XiCA蛋白，是由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；由序列表中序列3所示的氨基酸序列组成的蛋白质。本发明还保护XiCA蛋白作为碳酸酐酶的应用。本发明还保护一种碳捕获和储存技术中的应用，其活性成分为XiCA蛋白。本发明对于相关医疗领域、化工领域等，具有重大的应用前景。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及碳酸酐酶XiCA及其编码基因和应用。

背景技术

随着现代工业的发展，二氧化碳浓度的增加造成了全球变暖等不良后果，因此，研究人员提出了多种方案，不仅用于降低CO₂的浓度，而且还用于在碳捕获使用和储存方案下回收CO₂以再利用。但是在各项方案中，CO₂的水合作用是过程中的关键和限速步骤。已报道的物理和化学技术，尽管受到了极大的关注，但因其反应过程有毒且繁琐，并且昂贵的无机催化剂和碱性介质进一步限制发展，而对于酶催化来说，则恰恰相反，酶催化不仅便宜，而且环保节能，因此，基于生物的捕获是具有前景的替代方案。

碳酸酐酶(Carbonic Anhydrase，CA，EC 4.2.1.1)是可以催化CO₂与水、碳酸及氢质子之间可逆反应的锌金属酶。该酶首先在牛红细胞中发现，随后人们陆续从动物，植物，古细菌和真细菌中鉴定出不同的碳酸酐酶，该酶存在五个不同的类型(α，β，γ，δ和ε)；其中α，β，γ三类酶存在于所有原核生物中，具有重要的生理功能，如CO₂和离子转运，以及生物合成反应所需的CO₂/碳酸氢盐平衡等。另外，碳酸酐酶在几种碳捕获和储存(CCS)技术中具有重要的作用，通过使用碳酸酐酶进行仿生CaCO₃矿化的生物技术不仅可行性强而且具有环境友好性，因此，不断的开发研究新来源的碳酸酐酶逐渐成为研究热点。

发明内容

本发明的目的是提供碳酸酐酶XiCA及其编码基因和应用。

本发明提供的蛋白质，来源于辛芳芳菌(Xinfangfangia sp.)，是一种碳酸酐酶，命名为XiCA蛋白，是如下(a1)或(a2)或(a3)或(a4)或(a5)或(a6)或(a7)：

(a1)由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；

(a2)由序列表中序列3所示的氨基酸序列组成的蛋白质；

(a3)含有(a1)的融合蛋白；

(a4)在(a1)的末端连接含有标签的短肽得到的融合蛋白；

(a5)在(a1)的末端连接标签得到的融合蛋白；

(a6)将(a1)或(a2)或(a3)或(a4)或(a5)经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加具有碳酸酐酶功能的由其衍生的蛋白质。

(a7)来源于辛芳芳菌，且与(a1)具有99％以上同源性，且具有碳酸酐酶功能的蛋白质。

标签具体如表1所示。

表1标签的序列