[发明专利]一种双加氧酶基因pbaAaAbAcAd及其编码的蛋白质和应用

说明书

技术领域

本发明属于应用环境微生物和农业领域，涉及一种双加氧酶基因pbaAaAbAcAd及其编码的蛋白质和应用。 

背景技术

菊酯类农药降解的第一步是在菊酯水解酶的作用下生成3-苯氧基苯甲酸，然后再通过其它的酶系降解3-苯氧基苯甲酸。3-苯氧基苯甲酸是拟除虫菊酯杀虫剂在土壤中的降解产物，也是许多拟除虫菊酯在植物、昆虫和鸟类体内的代谢产物。3-苯氧基苯甲酸对真菌的毒性大于拟除虫菊酯，且与拟除虫菊酯不同，它可以在土壤中迁移，因此它在环境的危险性相对而言比菊酯大，而且具有二苯醚醛键的物质广泛存在于自然界中，如霉菌的次生代谢产物、木质素、甲状腺素、二苯呋喃等其他杀虫剂，它们对环境存在着潜在的威胁。Edward Topp等研究表明3-PBA在土壤中的半衰期达到180天，因此，这类物质作为微生物降解顽固化合物的典型也越来越受到人们的关注。 

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一个新的降解3-苯氧基苯甲酸和4-苯氧基苯甲酸的角度双加氧酶基因pbaAaAbAcAd。 

本发明的另一目的是提供该基因编码蛋白质。 

本发明的又一目的是提供该基因及其编码的蛋白质的应用。 

本发明的目的通过如下技术方案实现： 

一个降解3-苯氧基苯甲酸和4-苯氧基苯甲酸的双加氧酶基因pbaAaAbAcAd，该基因由核苷酸序列为SEQ ID NO.1所示的大亚基基因pbaAa、SEQ ID NO.2所示的小亚基基因pbaAb、SEQ ID NO.3所示的电子传递体电子传递体铁氧还蛋白基因pbaAc和SEQ ID NO.4所示的电子传递体电子传递体还原酶基因pbaAd组成。 

一个降解3-苯氧基苯甲酸和4-苯氧基苯甲酸的双加氧酶基因pbaAaAbAc，该基因由核苷酸序列为SEQ ID NO.1所示的大亚基基因pbaAa、SEQ ID NO.2所示的小亚基基因pbaAb和SEQ ID NO.3所示的电子传递体电子传递体铁氧还蛋白基因pbaAc组成。 

本专利所用的出发菌株为一株能够降解3-苯氧基苯甲酸和4-苯氧基苯甲酸的细菌菌株Sphingobium wenxiniae JZ-1（保藏于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.1.7748）。菌株JZ-1降解3-苯氧基苯甲酸和4-苯氧基苯甲酸的第一步反应是在一个角度双加氧酶的催化下生成3-羟基苯甲酸和邻苯二酚（3-苯氧基苯甲酸）以及4-羟基苯甲酸和邻苯二酚（4-苯氧基苯甲酸）。 

降解3-苯氧基苯甲酸和4-苯氧基苯甲酸的双加氧酶基因pbaAaAbAcAd的获得是采用现代生物信息学手段获得（技术路线见图1～图2）。即通过比较已报道的9个角度双加氧酶核酸序列与JZ-1的全基因组信息，寻找JZ-1中的可能的3-苯氧基苯甲酸和4-苯氧基苯甲酸双加氧酶基因。首先提取JZ-1的总DNA，把总DNA进行基因组测序，组装，KEGG数据库比对。测序结果表明，野生株JZ-1基因组大小为4766968bp，99个scaffold，G＋C含量为63.25%;预测有4887个基因,其中62个双加氧酶基因。