一种碳酸酐酶及其编码基因和应用

本发明涉及基因重组领域，尤其涉及一种碳酸酐酶及其编码基因和应用。

背景技术：

1、自工业革命以来，大量化石燃料的燃烧使用使得二氧化碳的排放量急剧增加，而二氧化碳是引起全球温度上升，自然灾害频发等问题的主要温室气体。因此，如何减少二氧化碳排放是人们现在亟待解决的问题。研究人员提出可以利用生物法对已经排放的二氧化碳进行捕获和封存，这是一种生态友好的手段，能避免在二氧化碳捕获和封存的过程中对环境产生二次污染的问题，但在该法中，二氧化碳的水合作用是限速步骤。

2、碳酸酐酶(carbonic anhydrase,ca,ec4.2.1.1)是一种能催化二氧化碳快速水合的金属酶，催化速率可达自然条件下的107倍，是已知催化速率最快的酶之一，该酶最早是从牛的红细胞中获得的。后续研究发现，碳酸酐酶广泛存在于自然界的动物，植物以及微生物中，且已经进化出了8种亚型，分别是α-，β-，γ-，δ-，ζ-，η-，θ-和ι-ca，其中前两类碳酸酐酶的研究较多。另外，已经有研究表明，碳酸酐酶能促进二氧化碳快速水合，在二氧化碳捕获和封存方面具有重要作用。本发明提供了一种新的碳酸酐酶及其应用。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种新的碳酸酐酶及其编码基因和应用。

2、本发明提供碳酸酐酶基因的核苷酸序列如seq id no:1所示。

3、本发明还提供上述碳酸酐酶基因的编码蛋白apca3，apca3蛋白是一种碳酸酐酶，其氨基酸序列如seq id no:2所示。

4、所述碳酸酐酶的异源表达方法为，将bacillus pseudofirmus dcg02中的碳酸酐酶apca3基因在大肠杆菌中表达。

5、本发明还提供所述碳酸酐酶基因的重组载体。

6、本发明还提供所述碳酸酐酶基因的重组微生物。

7、本发明还提供所述碳酸酐酶具有捕获二氧化碳并将其封存在碳酸盐中的作用。

技术特征：

1.一种碳酸酐酶基因，其特征在于，所述碳酸酐酶基因的核苷酸序列如seq id no:1所示。

2.权利要求1所述碳酸酐酶基因的编码蛋白apca3，其特征在于，apca3蛋白是一种碳酸酐酶，其氨基酸序列如seq id no:2所示。

3.一种碳酸酐酶的异源表达方法，其特征在于，将bacillus pseudofirmus dcg02中的碳酸酐酶apca3基因在大肠杆菌中表达。

4.含有权利要求1所述碳酸酐酶基因的重组载体。

5.含有权利要求1所述碳酸酐酶基因的重组微生物。

6.权利要求2所述的编码蛋白apca3，其特征在于，其具有co2水合反应的酶活性。

7.权利要求2所述编码蛋白apca3具有捕获二氧化碳并将其封存在碳酸盐中的作用。

技术总结
本发明公开了一种碳酸酐酶及其编码基因和应用。本发明提供的碳酸酐酶，来源于假坚强芽孢杆菌（Bacillus pseudofirmus DCG02），命名为ApCA3蛋白，编码ApCA3的核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示；ApCA3的氨基酸组成序列如SEQ ID NO:2所示。本发明还公开了该碳酸酐酶基因的重组载体和重组微生物。所述碳酸酐酶具有捕获二氧化碳并将其封存在碳酸盐中的作用。

技术研发人员：马江锋,孟凡柳,姜岷,吴昊
受保护的技术使用者：南京工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24