[发明专利]一种能够降解四环素类抗生素的基因及其蛋白和应用

说明书

本发明属于生物治理技术领域，具体涉及一种能够降解四环素类抗生素的基因及其编码得到的蛋白和应用。所述基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示。所述基因来源于大肠杆菌LHM10‑1菌株，大肠杆菌LHM10‑1菌株于2019年3月28日保藏于广东省微生物菌种保藏中心（GDMCC），保藏编号为GDMCC No：60622。利用本发明提供的基因及其编码得到的蛋白，能够有效降解四环素族抗生素药物（以四环素的降解为例），利用所述基因，以此成功构建了其大肠杆菌克隆表达菌株。进一步地，应用于四环素族抗生素药物的降解，并且能够在24小时降解93.70%的四环素，效果显著，应用前景好。

技术领域

本发明属于生物治理技术领域，更具体地，涉及一种能够降解四环素类抗生素的基因及其蛋白和应用。

技术背景

四环素类抗生素是一类广谱抗生素，其结构均含并四苯基本骨架，包括四环素、土霉素、金霉素、多西环素、米诺环素、替加环素和伊拉瓦环素等，被广泛应用于人和动物细菌感染性疾病的治疗以及动物促生长。目前，四环素类抗生素是我国使用量最大的抗生素之一，2013年的使用量已高达12000吨(Qian-Qian Zhang等,2015,Environmental ScienceTechnology)。但由于这类药物吸收率较低，大量四环素类抗生素以母体或活性代谢物的形式存在于环境当中。

研究表明中国北方畜禽粪便中的残留量为3326.6±12302.6μg/kg，而被粪便所污染的土壤当中最高也达到10967.1μg/kg(Jie Hou等,2015,Environ Sci Pollut Res)。鉴于四环素类药物的密集使用，它所造成的环境污染问题也日益严重，并且为环境中的耐药菌和耐药基因的传播提供温床，严重威胁人类健康，因此，四环素类药物的残留问题亟待解决。

当前，解决环境中蓄积四环素类抗生素的途径主要包括非生物降解和生物降解两种(李伟明等，2012，应用生态学报)。非生物降解包括光降解、水解和氧化降解，但作用效果相对有限且过程缓慢。生物降解包括植物降解和微生物降解，但植物降解多集中在用某一植物来修复特定污染的环境，对于多种抗生素所引起的复合污染的降解能力尚待研究。而微生物降解四环素类药物的报道相对较少但效果显著，例如栖木槿假单胞菌DT1在72小时内能够降解83.21％的四环素(专利公开号：CN104403965A)和苍白杆菌属细菌KSS10在96小时内降解63.33％的土霉素(Sicheng Shao等，2019，Ecotoxicology and EnvironmentalSafety)。目前降解四环素族抗生素的效率还有待提高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的问题，提供了一种基因。

本发明同时提供该基因编码得到的蛋白，以及上述基因及其编码蛋白在降解四环素类抗生素中的应用。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

一种基因在降解四环素类抗生素中的应用，所述基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示。

优选地，所述四环素族抗生素为四环素、金霉素、土霉素、多西环素、米诺环素、替加环素或伊拉瓦环素中的一种或多种。

优选地，所述蛋白为所述基因编码的蛋白。

优选地，所述四环素族抗生素为四环素、金霉素、土霉素、多西环素、米诺环素、替加环素或伊拉瓦环素中的一种或多种。

本发明同时保护一种能够降解四环素族抗生素的基因及利用该基因编码得到的蛋白，所述基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示。

本发明还保护一种大肠杆菌LHM10-1菌株基因组的扩增引物，包括上游引物和下游引物，所述上游引物的核苷酸序列如SEQ ID NO：2所示，所述下游引物的核苷酸序列如SEQID NO：3所示；