[发明专利]一种用于富集铅的微生物及相关蛋白质

说明书

本发明公开了一种用于富集铅的微生物及相关蛋白质。本发明提供的微生物含有如下A1)‑A4)中的任一种蛋白质：A1)氨基酸序列包括序列表中序列4的第1‑183位和第188‑268位的蛋白质；A2)将A1)中序列4的第1‑183位和/或第188‑268位经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的由其衍生的多肽；A3)序列表中序列4的第1‑268位氨基酸所示的蛋白质；A4)将序列表中序列4的第1‑268位的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的由其衍生的多肽。实验证明，本发明的微生物具有强效的铅吸附能力。

技术领域

本发明涉及生物技术领域中，一种用于富集铅的微生物及相关蛋白质。

背景技术

铅是天然存在于地壳中的高毒重金属，在岩石圈的含量高达13mg/kg，通过火山活动、化学风化、海雾等方式进行自然播散。伴随人类活动如采矿、冶炼及燃烧化石燃料，特别是工业化的进程，基本就是铅元素的“再分布”过程。值得注意的是，作为不可自然降解的金属毒物，环境中低浓度的铅可由动植物富集后经食物链传递给人。铅对人体无任何生理功能但对人体健康可造成严重危害。消除环境铅残留是耗时耗资的大工程，环境中含铅污染物的检测、吸附和回收一直是学者关注的焦点。

由于大多数重金属离子的电子层、结构、价态等物理和化学性质极为接近，通过化学合成法获得高选择性的金属离子探针难度大。生活在重度污染的极端环境中的微生物，演化出了一套简单、高效的诱导型操纵子系统，用以调节各种有毒金属离子在菌体内的含量。围绕运用生物手段处理环境重金属污染，避免物理化学方法可能对环境造成的二次污染，研究者们结合DNA重组技术和微生物细胞表面展示系统，尝试将一些靶分子展示在模式微生物大肠杆菌及酵母的细胞表面，开发出了一系列微生物金属吸附器。然而由于微生物展示系统的局限性，展示大分子蛋白质难度较大，展示效率不高，因而研究主要集中在金属结合寡肽、金属硫蛋白等的菌体细胞表面展示，应用基础研究仅局限在水体中铅、镉、铜、汞等少数几种重金属污染的治理。金属结合蛋白近几年来被证实是理想的菌体展示靶分子，利用其对金属离子的结合具有高选择特性，已成功开发了多种重金属微生物全细胞吸附器。高效特异识别目的金属离子的生物大分子是开发新型微生物金属吸附器的基础。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于富集铅的微生物及所用相关蛋白质。

本发明首先提供了一种微生物，所述微生物，含有如下A1)-A5)中的任一种蛋白质(将该蛋白质命名为LOT-PbrR81)：

A1)氨基酸序列包括序列表中序列4的第1-183位和第188-268位的蛋白质；

A2)将A1)中序列4的第1-183位和/或第188-268位经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的由其衍生的多肽；

A3)序列表中序列4的第1-268位氨基酸所示的蛋白质；

A4)将序列表中序列4的第1-268位的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的由其衍生的多肽；

A5)在A1)或A2)或A3)或A4)的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质。

为了使LOT-PbrR81中的蛋白质便于纯化，可在本发明的LOT-PbrR81的氨基酸序列组成的蛋白质的氨基末端或羧基末端连接上如表1所示的标签。

表1、标签的序列