[发明专利]一种磷酸三酯酶8047-PTE的编码基因及其应用

说明书

本发明公开了一种磷酸三酯酶8047‑PTE的编码基因及其应用。本发明提供了核苷酸序列为SEQ ID No.1或SEQ ID No.1的第1‑1116位所示的DNA分子。采用本发明改造后的基因序列(SEQ ID No.1)经大肠杆菌原核表达，能显著提高磷酸三酯酶8047‑PTE(SEQ ID No.2)的可溶表达量，且所得磷酸三酯酶8047‑PTE具有活性高、稳定性强等特点，在不额外添加任何保护剂的情况下，4℃储存357天，蛋白无降解，活性仍为初始值的69％。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及一种磷酸三酯酶8047-PTE的编码基因及其应用。

背景技术

有机磷化合物是人工合成的含磷高毒物质，包括磷酸酯类、磷酸硫醇酯类、膦酸或氨基磷酸酯类、V型和G型神经毒剂等多种类型。自二次世界大战结束以来，有机磷化合物作为主要有效成分被广泛应用于农药、阻燃剂、增塑剂、化学武器等农业、工业和国防领域。

有机磷类农药(organophosphorus pesticides,OPs)，由于其具有高效、广谱、低残留和使用成本低等特点，在农业生产中被广泛使用。目前，世界上有机磷农药的种类已达150多种，我国生产的有机磷农药的品种就有30余种，包括杀虫剂、除草剂、杀菌剂等。在有机磷农药中80％以上是剧毒有机磷农药如对硫磷、内吸磷、甲拌磷、氧化乐果、甲基对硫磷、甲胺磷、敌敌畏等。此外，包括二嗪农、甲拌磷、乐果、甲基对硫磷、氧化乐果、敌敌畏、杀螟硫磷、倍硫磷、对硫磷、甲胺磷、马拉硫磷在内的多种有机磷农药在果蔬产品中均有检出。有机磷农药均具有抑制人体乙酰胆碱酯酶的功能,对人存在着程度不同的毒性,急性中毒可引起人肌肉痉挛、瞳孔收缩、呼吸困难直至死亡。残留在蔬菜、水果等食品上的低剂量有机磷农药对人可产生慢性毒性,会诱导多发性神经病、中风等。随着人们生活质量的提高和环保意识的加强,有机磷农药的残留毒性问题越来越受到人们的关注。

原核和真核来源的有机磷水解酶(OPHEs)可以水解和失活多种有机磷化合物，酶本身具有较宽的底物谱，可以水解包含P–F,P–O,P–S和P–CN的多种有机磷化合物。有机磷水解酶为金属离子依赖的水解酶。有机磷水解酶OPHs(Organophosphate hydrolase)主要被分为两类，一类是芳基二烷基磷酸酶(Aryltriphosphatase，A-esterase，EC3.1.8.1)，一类是二异丙基-氟磷酸酯酶(E.C.3.1.8.2)。芳基二烷基磷酸酯酶最早在短波单胞菌属Brevundimonas diminuta MG和鞘脂菌属Sphingobium fuliginis ATCC27551中被发现，在农杆菌属Agrobacterium radiobacter P230菌中的有机磷水解酶被称为OpdA。

当前已发现的磷酸三酯酶由于在催化活性、酶稳定性特别是产率方面具有很大缺陷，因此开发新一代高活力，高稳定性且能高效表达的有机磷水解酶具有重要应用价值和社会意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种磷酸三酯酶8047-PTE的编码基因及其应用。

第一方面，本发明要求保护一种DNA分子。

本发明所要求保护的DNA分子的核苷酸序列为SEQ ID No.1或SEQ ID No.1的第1-1116位。SEQ ID No.1的第1-1116位为经过改造的磷酸三酯酶8047-PTE-GD₃的编码基因，是从来自西南印度洋热液样品中分离的橙单胞菌科锰氧化菌Fulvimarina manganoxydanssp.nov.(personal::8047,CGMCC:1.10972)基因组DNA中分离得到的SEQ ID No.2所示DNA分子(原始8047PTE基因)添加促溶序列标签(GDDD)₃的编码序列GGCGATGATGATGGCGATGACGACGGCGACGATGAT得到的。SEQ ID No.1的第1117-1158位为质粒载体pET21a(+)(Novagen)HindⅢ酶切位点开始到终止密码子的序列。