[发明专利]一个靶向镉离子的金属结合肽Z3及其应用

说明书

本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一个靶向镉离子的金属结合肽Z3及其应用的专利申请。金属结合肽序列如SEQ ID NO.5所示，具体为：DYNYDRSDSRLT。本发明利用随机噬菌体十二肽库的筛选技术，得到了能与镉离子具有高亲和力的特异性结合的十二肽，进一步将该结合肽编码基因整合进入酿酒酵母后，利用酿酒酵母凝集素表面展示系统EBY100，将具有特异吸附镉离子的金属结合肽展示在其细胞壁的外表面，从而可以作为吸附剂加以应用。初步试验表明：每克湿菌体能够吸附257毫克的镉离子，每克干菌体能够吸附约2500‑3000毫克镉离子，表现出良好的应用效果，具备了一定的产业化应用前景。

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一个靶向镉离子的金属结合肽Z3及其应用的专利申请。

背景技术

在所有危害人类健康的剧毒物质中，美国毒物管理的委员会（ATSDR）把镉列在了第六位。由于隔对动物和人类具有致癌性，因此在环境污染治理中，如何消除包括镉在内的重金属水污染是令人头疼的世界性的难题。

传统的含镉废水处理工艺主要包括化学沉淀法（氢氧化物或硫化物）、离子交换法、铁氧体电解法、蒸发浓缩法和膜分离法等。但这些方法存在投资大、运行费用高、有局限性、工艺复杂、费用昂贵、产生二次污染等缺点，因此寻求高效、低廉、方便、环保的含镉废水处理技术已成为全世界化学、环境和生物学家共同努力的目标。

随着基因工程技术的出现，传统的微生物遗传育种方法被打破。研究发现，在各种动植物和微生物细胞内存在着对金属离子具有亲和力的蛋白质（肽），称为金属结合蛋白（肽），这种蛋白可与环境中的各种金属离子结合从而降低或消除对生物细胞的毒性。但进一步研究发现该技术也存在着局限性，主要原因是外源肽在细胞质内表达不稳定，半衰期短，容易被受体菌内蛋白酶水解，限制其在工业化中的应用。但由于该方法良好的生态环保性，因而仍是研究热点，也因此，寻找新的适于工业化应用的金属结合肽及生物处理废水方法，具有十分重要的应用意义。

发明内容

本申请主要目的是提供一个靶向镉离子的金属结合肽，利用该结合肽可制备微生物细胞表面吸附剂，从而可以实现对废水中镉离子的有效吸收和降解。

本申请所采取的技术方案详述如下。

一个靶向镉离子的金属结合肽Z1，包含12个氨基酸，多肽序列如SEQ ID NO.1所示，具体为： MHPNAGHGSLMR；

所述靶向镉离子的金属结合肽Z1的编码碱基，包括36个碱基，碱基序列如SEQ IDNO.2所示，具体为：ATGCATCCGAATGCGGGGCATGGTTCGCTTATGCGG。

一个靶向镉离子的金属结合肽Z2，包含12个氨基酸，多肽序列如SEQ ID NO.3所示，具体为：ADWYHWRSHSSS；

所述靶向镉离子的金属结合肽Z2的编码碱基，包括36个碱基，碱基序列如SEQ IDNO.4所示，具体为：GCTGATTGGTATCATTGGAGGTCTCATAGTAGTTCT。

一个靶向镉离子的金属结合肽Z3，包含12个氨基酸，多肽序列如SEQ ID NO.5所示，具体为：DYNYDRSDSRLT；

所述靶向镉离子的金属结合肽Z3的编码碱基，包括36个碱基，碱基序列如SEQ IDNO.6所示，具体为：GATTATAATTATGATCGTTCGGATAGTGGTCTTACT。

一个靶向镉离子的金属结合肽Z4，包含12个氨基酸，多肽序列如SEQ ID NO.7所示，具体为：GLHTWATNLYSM；

所述靶向镉离子的金属结合肽Z3的编码碱基，包括36个碱基，碱基序列如SEQ IDNO.8所示，具体为：GGTTTGCATACTTCGGCTACTAATCTGTATTCGATG。