Способ детоксикации иприта с использованием дегалогеназов галоалкана
Номер патента: 11311
Опубликовано: 27.02.2009
Авторы: Оплустил Франтисек, Джесенска Андрэа, Дамборский Джири, Нагата Йуджи, Прокоп Збийнек
Формула / Реферат
1. Способ детоксикации иприта с использованием дегалогеназов галоалкана, отличающийся тем, что вышеуказанный иприт обрабатывается по крайней мере одним дегалогеназом галоалкана, избранным из группы ферментов КФ 3.8.1.5, при концентрации фермента от 1_10-6 до 1_100 мольЧл-1, при температуре от 10 до 70шC и рН от 4 до 12 в жидкой среде.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дегалогеназ галоалкана является по крайней мере одним ферментом, выбранным из группы, которая включает дегалогеназы LinB из Sphingomonas paucimobilis UT26 (последовательности 1 и 2), DhaA из Rhodococcus rodochrous NCIMB 13064 (последовательности 3 и 4), DmbA из Mycobacterium bovis 5033/66 (последовательности 5 и 6).
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что дегалогеназ галоалкана является диким типом дегалогеназа галоалкана или модифицированным полипептидом с активностью дегалогеназа галоалкана, который имеет последовательность аминокислоты, которая по крайней мере на 80% соответствует последовательности 2, 4 или 6 или смеси дегалогеназа галоалкана дикого типа и модифицированного полипептида.
4. Способ по п 1 или 2, отличающийся тем, что дегалогеназ галоалкана является диким типом дегалогеназа галоалкана или модифицированным полипептидом с активностью дегалогеназа галоалкана, который имеет последовательность аминокислоты, которая по крайней мере на 90% соответствует последовательности 2, 4 или 6 или смеси дегалогеназа галоалкана дикого типа и модифицированного полипептида.
5. Способ по пп.1-4, отличающийся тем, что жидкая среда является органическим растворителем, моно-фазным водным раствором органического растворителя или двухфазной системой, состоящей из органического раствора и воды.
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что раствор дегалогеназа галоалкана включает буферную систему.
7. Способ по пп.1-6, отличающийся тем, что подготовка дегалогеназа галоалкана происходит в присутствии по крайней мере одного белкового стабилизатора, выбранного из группы, состоящей из полиспиртов, неактивных белков, полимеров.
8. Способ по пп.1-7, отличающийся тем, что фермент дегалогеназа галоалкана используется в качестве растворимой формы, или в качестве кристаллизированной формы, или в качестве лиофилизированной формы, или в качестве осажденной формы.
9. Способ по пп.1-8, отличающийся тем, что фермент дегалогеназа галоалкана иммобилизируется с помощью поглощения, с помощью ионной связи или с помощью ковалентного воздействия на поверхности органического или неорганического носителя.
10. Способ по пп.1-8, отличающийся тем, что фермент дегалогеназа галоалкана иммобилизируется с помощью молекулярной связи или включения фермента в твердую матрицу или в клетку, ограниченную мембраной.
11. Способ по пп.1-10, отличающийся тем, что детоксикация происходит в присутствии поверхностно-активных веществ.
Текст
011311 Это изобретение относится к способу детоксификации иприта-2,2'-дихлордиэтилсульфида - с использованием дегалогеназов галоалкана (Классификационный номер фермента КФ 3.8.1.5), в качестве первичного, химически-активного компонента дегазационного состава. Дегазационный состав предназначен для детоксификации иприта (2,2'-дихлордиэтилсульфид) на поверхности военной техники, транспортных средств, промышленной и сельскохозяйственной техники, технических приборов и конструктивных объектов (в дальнейшем - контрольно-измерительная аппаратура), кожи человека или животных и элементов окружающей среды (воде, грунте, осадках и воздухе), которые загрязнены этим высокотоксичным веществом, вызывающим образование вздутий. В настоящее время дегазационные составы, использующиеся в вооруженных силах, войсках гражданской обороны, в службе пожарной охраны и аварийно-спасательных силах, характеризуются способностью поглощения и нежелательным агрессивным воздействием на материал, потому что их химически-активные компоненты являются стехиометрическими агентами, которые постепенно поглощаются в течение их реакции с ипритом. Их применение на контрольно-измерительной аппаратуре приводит к ухудшению свойств материала или поверхности, очищенной от загрязнения, коррозией, а также, если эти смеси попадают в грунт или воду, они подвергают опасности окружающую среду. В литературе описаны ферменты, которые демонстрируют активность против высокотоксичных фосфорорганических (нейтральных) веществ, которые называются фосфорорганическими гидролитическими ферментами, ангидразами смеси изопропиламина с изопропиловым спиртом или диизопропилфторфосфаты. В качестве единственного примера биологической детоксификации иприта, который вызывает образование вздутий (2,2'-дихлородиэтилсульфид), известно использование бактерии видаRhodococcus rhodochrous IGTS8 (ATCC 53968), которая имеет свойство утилизировать химический аналог иприта 2-хлороэтилэтилсульфид в качестве единственного источника углерода для ее роста [Кильбейн Дж.Дж., и Яковски К. (1996) Журнал Химической технологии и биотехнологии 65, 370-374(Kilbane, J. J., and Jackowski, K. (1996) J. Chem. Tech. Biotechnol. 65, 370-374)]. Деятельность по детоксификации бактерии вида Rhodococcus rhodochrous IGTS8 (ATCC 53968) основывается на разделении S-C связей в молекуле. Было опубликовано применение разделения S-C связей фермента в нетоксических продуктах гидролиза, тиодигликоля [Харви С., ДеФранк Дж. Дж., Вальдес Дж. Дж., Камели Д. и Чакрабарти A.M., (1990) Записки: Симпозиум по вопросам биотехнологии и биодеградации Научного Общества армии США, 47-58 (Harvey, S., DeFrank, J. J., Valdes, J.J., Kamely, D. and Chakrabarty, A. M., (1990) Proceedings: Biotechnology-Biodegradation Workshop Symposium by US Army Research Office, 47-58); Килбейн Дж. Дж. (1990) Исследования, сохранение и утилизация отходов 3, 69-79 (Kilbane, J. J., (1990) Resources Conserv. and Recycl. 3, 69-79)]. Дегалогеназы галоалкана являются ферментами, которые могут удалить галоген из гагогенированных алифатических соединений с помощью гидролитической замены, формируя соответствующие этанолы (спирты) [Янссен Д.Б., Прис Ф., и Ван дер Плоег Й. P. (1994) Годовой обзор микробиологии 48,163-191 (Janssen, D. В. Pries, F., and Van der Ploeg, J. R. (1994) Annual Review of Microbiology 48, 163191)]. Гидролитическое дегалогенирование проходит путем симметричного нуклеофильного замещения атома галогена ионом гидроксила. По своей структуре, дегалогеназы галоалкана принадлежат к семейству сложного гидролитического фермента / [Оллис Д.Л., Чиа E., Циглер M., Дийкстра Б., Фролов Ф.,Франкен С.М., Харель M., Ремингтон С.Дж., Силман И., Щраг Дж., Суссман Дж.Л., Фершуерен К.Х.Г., и Голдман А. (1992) Белковая инженерия 5, 197-211 (Ollis, D. L., Cheah, E., Cygler, M., Dijkstra, В., Frolow,F., Franken, S. M., Harel, M., Remington, S. J., Silman, L, Schrag, J., Sussman, J. L., Verschueren, K. H. G.,and Goldman, A. (1992) Protein Engineering 5, 197-211)]. Дегалогеназы галоалкана содержат пару нуклеофильных реагентов [Дамбровский Дж. (1998) Чистая и прикладная химия 70, 1375-1383 (Damborsky, J.(1998) Pure and Applied Chemistry 70, 1375-1383)], и принадлежит к наиболее стабилизированным структурным свойствам сложного гидролитического фермента /. Другой высоко стабилизированный регион в дегалогеназах галоалкана - это центральный -лист, который располагается на обеих сторонах с помощью -спиралей, которые формируют гидрофобную сердцевину главного домена. Главный домен служит носителем каталитической триады: аспарагиновая кислота - гистидин - аспарагиновая кислота/глютаминовая кислота (Asp-His-Asp/Glu). Второй домен полностью состоит из -спиралей и размещен как колпак на верхушке главного домена. Интерфейс между главным и колпачковым доменом формирует активный центр фермента. Тогда как существует значительное сходство между главными доменами,последовательность и структура колпачкового домена значительно отличается разными дегалогеназами галоалкана. Предполагают, что характер и структура колпачкового домена существенно определяют субстратную специфичность [Прис Ф., Ван ден Вийнгаард А.Й., Boc Р., Пентенга M., и Янссен Д.Б. (1994) Журнал Биологической Химии 269, 17490-17494 (Pries, F., Van den Wijngaard, A. J., Bos, R., Pentenga, M.,and Janssen, D. B. (1994) Journal of Biological Chemistry 269, 17490-17494); Кмуничек Й., Луенго С., Гаго Ф., Ортиз А.Р., Вейд Р.С., и Дамбровский Й. (2001) Биохимия 40, 8905-8917 (Kmunicek, J., Luengo, S.,Gago, F., Ortiz, A. R., Wade, R. С, and Damborsky, J. (2001) Biochemistry 40, 8905-8917)].-1 011311 Описание изобретения Недостатки вышеуказанных существующих дегазационных составов, содержащих стехиометрические агенты, в большей степени преодолеваются с помощью препаратов в соответствии с настоящим изобретением,содержащих катализатор гидролитической детоксификации иприта(2,2'дихлородиэтилсульфид), который является ферментом или смесью ферментов дегалогеназов галоалкана. Основным и активным компонентом составов является по крайней мере один дикий тип или модифицированный фермент семейства дегалогеназа галоалкана (КФ 3.8.1.5). Настоящее изобретение предлагает способ детоксификации иприта с использованием дегалогеназов галоалкана, который включает гидролитическую дегалогенизацию иприта, при которой иприт обрабатывается детоксификационным составом,содержащим один или большее количество диких типов или модифицированных дегалогеназов галоалкана, и посредством этого превращается в нетоксичный продукт тиодигликоль. Дегалогеназы галоалкана выделяют из естественного производителя или из гетерологического организма-хозяина, например из бактерии Escherichia coli, или из дрожжевых грибков Pichia pastoris. Используемый фермент может содержаться в неживых или живых клетках в форме общего экстракта или очищенного белка. В качестве фермента для состава дегалогеназа используется по крайней мере один дегалогеназ галоалкана, выбранный из семейства ферментов КФ 3.8.1.5, например дегалогеназ галоалкана DhaA из Rhodococcus rhodochrous NCIMB 13064, DmbA из Mycobacterium bovis 5033/66 или LinB изSphingomonas paucimobilis UT26. Дегалогеназы галоалкана составляют важную группу ферментов, которые могут расщеплять галогено-углеродную связь в галогенизированных алифатических смесях. Они демонстрируют широкую особенность субстрата, включая галоалканы, галоциклоалканы, галоалкены, галоэфиры и галоэтанолы (галоспирты). Механизм дегалогенизации основывается на нуклеофильной атаке атома углерода, к которому прикреплен галоген и приводит к расщеплению иона галогена и формированию промежуточного продукта алифатического одноатомного радикала и фермента. Промежуточный продукт впоследствии гидролизируется, производя соответствующий этанол, ион галогена и протон. Фермент дегалогеназа галоалкана трансформирует иприт в нетоксичный бис(2-гидроксиэтил)сульфид с помощью гидролитической дегалогенизации. В дегазационных составах дегалогеназ галоалкана может быть в общем экстракте или очищенный,иммобилизированным на веществе-носителе, свободно растворенным в воде, в монофазном органическом или водном растворе или в органической/водной двухфазных системах. Ферменты могут быть иммобилизированы с помощью поглощения на неорганическом или органическом материале-носителе (например: целит, активированный древесный уголь, оксид алюминия, целлюлоза, синтетическая пластмасса или Сефадекс, основанный на синтетически производном полисахариде (декстране или ковалентного воздействия на поверхность органического материала (например: целлюлоза, декстран, крахмал, хитин,агароза) или неорганические материалы (например: пористое стекло), или синтетический полимерный материал-носитель (например: биосинтетическая везикулярно-арбускулярная эпоксидная смола, Эупергит): фермент может быть иммобилизирован также с помощью межмолекулярной связи (связи друг с другом) или включением фермента в твердую матрицу или в клетку, ограниченную мембраной. Дегалогеназ галоалкана фермента может быть растворен, кристаллизирован, лиофилизирован или осажден. Жидкая среда является органическим растворителем, монофазным водным растворителем органического растворителя или двухфазной системой, состоящей из органического растворителя и воды. Фермент может быть помещен в ограниченное пространство, где он остается каталитически активным включением в твердую матрицу или клетку, ограниченную мембраной. Ферменты могут быть включены в биологическую матрицу, например агаровый гель, гель алгината, -каррагенин. Фермент может быть включен также в неорганическую устойчивую матрицу, например силикатный гель. Герметичная сетка,которая может переносить выделенный фермент, может быть получена с помощью полимеризации синтетических мономеров, например, полиакриламид, в присутствии фермента. В зависимости от техники иммобилизации, свойства фермента, как, например, уровень катализации, устойчивость и связывающее свойство может значительно изменяться. Гидролитическая детоксификация иприта, катализированного с помощью фермента, может быть выполнена при температурном диапазоне 10-70C с оптимальной реакцией при 40C. Дополнительными компонентами являются водные буферные системы (например, фосфатный буфер, трисульфат буфер, глицин буфер, ацетат буфер или цитрат буфер), которые стабилизируют нейтральную рН среду, близки к оптимальному диапазону 7,0-8,5. Профиль рН активности более широкий и позволяет сделать рН интервал от 4 до 12, при поддержании достаточной активности. Другие дополнительные компоненты являются поверхностно-активными веществами или органическими растворителями, которые упрощают растворение иприта в водных растворах. Добавление водорастворимых органических растворителей, например метанол, трет-бутанол, ацетон, диоксан, ацетонитрил, диметрил формамид, диметрил сульфоксид, тетрагидрофуран, 3-метил-3-пентанол и пиридин, можно использовать при концентрации до 70% всего объема, в зависимости от стабильности фермента. Дегазационные составы, основанные на дегалогеназах галоалкана могут состоять из двух макроско-2 011311 пических фаз, а именно, водная фаза, содержащая растворенный фермент, и второй фазы, состоящей из органических растворителей, которые частично растворяются в воде или не растворяются в воде, например этил ацетат, диэтил эфир, метил трет-бутил эфир, циклогексанол, n-пропилацетат, этил хлороацетат,бис(2-хлороэтил) эфир, изопропил ацетат, бутил ацетат, изобутил ацетат, гексанол, изоамил ацетат, nамил ацетат, толуол, октанол, изогептан, n-бутил эфир, циклогексан, 2-метилпентан, n-гексан, метилциклогексан и n-октан. Органическая фаза усиливает растворимость иприта в дегазационном составе, который проникает в водную фазу. Реакция происходит в водной фазе, где фермент в природной среде и не в прямом контакте с органическим растворителем, где сосредотачивается большинство растворенного иприта. Переход реагента и продукта между двумя фазами, реагент в фермент, продукт из фермента, можно усилить с помощью увеличения поверхности между двумя фазами (вырабатывая тонкую дисперсию) или с помощью перемешивания. Гравитационная вода может быть заменена путем добавления органического растворителя несмешиваемого в воде, тогда фермент оседает в монофазном органическом растворителе. Оптимальная каталитическая активность фермента в органическом растворителе может быть достигнута с помощью корректировки и поддержания содержания воды. Этого можно условно достичь с помощью пары соди/гидрата, например, CaCl2 Н 2 О/2 H2O, NaI ангидрит/2 H2O, Na2HPO4 ангидрит/2 H2O, NaOAc ангидрит/3 Н 2 О, NaBr ангидрит/2 H2O, Na4P2O7 ангидрит/7 H2O, Na2HPO42 H2O/7 H2O, Na2SO4 ангидрит/10 H2O, Na2HPO47 H2O/12 H2O, который добавляется к растворителю и выполняет функцию водосодержащего буфера. Растворимость фермента в липофильных органических растворителях можно изменить с помощью ковалентного воздействия амфипатического полимера полиэтилен гликоля на поверхность фермента. Связь полимерной цепочки на поверхность фермента достигается с помощью реакции -аминогрупп остатков лизина с соединителем, например цианурхлорид. Стабилизаторы белка,такие как многоатомные спирты, например сахароэтанолы или глицерин, неактивированные белки, например бычий сывороточный альбумин или полимеры, которые демонстрируют некоторое структурное сходство с водой, например полиэтиленгликоль, поливинил спирт можно добавить к реакционной среде,чтобы усилить стойкость фермента. Дегалогеназы галоалкана, которые используются в соответствии с этим изобретением, могут дальше вырабатываться с помощью конструктивного расчета, основанного на структурном анализе, например кристаллография белка, ядерный магнитный резонанс и спектроскопия циркулярного диохроизма, и биохимическая характеристика, например стационарная кинетика, переходная кинетика, стабильные и термостабильные лабораторные испытания, спектральные анализы и прочее, после компьютерного моделирования, например, сравнение последовательностей, филогенетический анализ, гомологическое моделирование, молекулярная стыковка, молекулярная механика, молекулярная динамика, квантовая механика и многомерная статистика, и мутагенез ДНК, например кассетный мутагенез, сайт-специфический мутагенез, химический мутагенез, ненадежная полимеразная цепная реакция, место насыщенный мутагенез, множественный мутагенез, рекурсивный множественный мутагенез, мутагенез исследования насыщения, деформации ген-мутатора, и пр. Процедура включает изменение по крайней мере одного остатка аминокислоты дегалогеназа галоалкана с остатком аминокислоты или соединение двух и большего количества членов дегалогеназов галоалканов, чтобы получить модифицированный фермент с улучшенной эффективностью. Модифицированные нуклеиновые кислоты могут быть введены в клетку для того, чтобы обеспечить изменение дегалогеназа галоалкана. Преимущества дегазационного состава с дегалогеназами галоалкана следующие:a) Он обладает необходимой активностью детоксификации по отношению к иприту, который однородно растворяется в водных растворах с рН в диапазоне от 4 до 12 (с нейтральным оптимумом рН от 7,0 до 8,5) при температурном диапазоне от + 10 до +70C с реакционным оптимумом приблизительноb) Низкая начальная концентрация (110-6 моль.л-1) достаточна для получения необходимого уровня реакции, а это означает, что удовлетворительный уровень детоксификации приблизительно от 15 до 30 мин, тогда как верхний лимит концентрации энзима составляет 1100 моль.л-1.c) Он демонстрирует каталитическую активность, например, остается неистощенным в течение реакции, что приносит сокращение цены.d) Он не демонстрирует химической агрессивности против обычных конструкционных материалов и компонентов технологии, которые противостоят воздействию нейтральной воды, коррозийно неагрессивным дегазационным составом (водные суспензии, пена, эмульсии или микро-эмульсии).e) Он не токсичен и распадается в окружающей среде. Описание примера осуществления Фермент приготовляется с помощью гомологического выделения из естественного производителя или с помощью гетерологичного выделения из организма-хозяина, например из бактерии Escherichia coli или дрожжевого грибка Pichia pastoris. B соответствии с изобретением, фермент, присутствующий в живых или неживых клетках, используется в форме общего экстракта или очищенного белка.-3 011311 Пример 1. Для того чтобы перепроизводить дикий тип фермента дегалогеназа галоалкана LinB из Sphingomonas paucimobilis UT26 (Последовательности 1 и 2), соответствующий ген был клонирован в вектральном выражении pPICZA. Клонированные плазмиды были затем перемещены в Pichia pastoris GS115. Pichiapastoris GS115 затем был культивирован при 28C в среде для выращивания (1 вес.% дрожжевого экстракта, 2 вес.% пептона, 410-5 вес.% биотина и 1 вес.% казаминовой кислоты в 100 мМ фосфат калия буфер, рН 6,5). Индукция синтеза фермента была инициирована с помощью добавления 0,7 % объема метанола, когда культура достигла оптической плотности 2 при 600 нм. После индукции культура была инкубирована при 28C в течение 10 ч, а после собрали ее урожай. Сульфат аммония добавили к надосадочной жидкости к финальной концентрации 75% насыщенности. Раствор смешивался 30 мин, пока добавленный сульфат аммония не растворился. Надосадочная жидкость центрифугировалась 15 мин при 11000 г. Полипропиленовую гранулу тогда ресуспендировали в 20 мМ буфер фосфат калия, рН 7,5 с содержанием 0,5 M хлорида натрия и 10 мМ имидазола. Дегалозеназ галоалкана затем был очищен на NiNTA колонке сефароза HR 16/10 (Компания Qiagen, Германия). Меченный гистидином дегалогеназ галоалкана был прикреплен к смоле, размещенной на уравновешивающем буфере, который содержал 20 мМ буфера фосфата калия рН 7,5; 0,5M хлорида натрия и 10 мМ имидазола. Несвязанные и слабосвязанные белки вымывались с помощью 60 мМ имидазола, содержащимися в буфере. Тогда меченный гистидином фермент LinB был извлечен из адсорбента с помощью содержащихся 160 мМ имидазола. Активные частицы были диализированы накануне вечером по отношению к 50 мМ буфера фосфата калия, рН 7,5. Фермент хранился при 4C в 50 мМ буфера фосфата калия, рН 7,5, содержащего 10% глицерина и 1 мМ 2-меркаптоэтанола, чтобы усилить длительную стабильность фермента. Гидролитическая дегалогенизация, катализированная дегалогеназом галоалкана (дикий тип или модифицированный) конвертирует токсичный иприт в нетоксический бис(2-гидроксиэтил)сульфид. Гидролитическая дегалогенизация иприта была катализирована с помощью дегалогеназа галоалкана при 37C в 50 мМ буфере фосфата (рН 7,5; скорректированная с помощью добавления 1M раствора NaOH). Иприт был добавлен в буфер реакции к финальной концентрации 94,3 мг.л-1 иприта в буфер. Реакция была инициирована с помощью добавления раствора фермента LinB (50 мМ буфера фосфата калия рН 7,5; от 110-5 до 110-4 моль.л-1 дегалогеназа галоалкана LinB, 10% объема глицерина и 1 ммоль.л-1 2 меркаптоэтанол). Действие дегалогеназа галоалкана приводит к быстрой и полной дегазации иприта. Кинетика реакции показана на фигуре, которая отображает химическое превращение иприта с помощью дегалогеназа галоалкана LinB. Естественный гидролиз иприта без фермента kc = 0,0046 с-1 (пустые циклы) и расщепление иприта в присутствии дегалогеназа галоалкана LinB kcat/Km = 6,9 с-1 мМ-1 (черный/заполненные циклы). Каталитическая активность/производительность дегалогеназа галоалкана LinB при дегазации иприта составляет kcat/Km= 6,9 с-1 мМ-1.-4 011311 Последовательность 1 и 2. Последовательность гена linB и дегалогеназ галоалкана LinB выделенный из бактерии Sphingomonas paucimobilis UT26. Пример 2. Для того чтобы перепроизводить дегалогеназ галоалкана фермента DhaA из Rhodococcus rhodochrous NCIMB 13064 (Последовательность 3 и 4), соответствующий ген был клонирован в векторе pAQN,который содержит стимулятор tac (Ptac) под контролем lacIq. Escherichia coli BL21, содержащая плазмидуpAQN была культивирована в 250 мл жидкой среды Лурия (Luria) при 37C. Индукция синтеза фермента была инициирована с помощью добавления изопропилаD-тиогалактопиранозид к финальной концентрации 0,5 мМ, когда культура достигает оптической плотности 0,6 при 600 нм. После индукции культура была инкубирована при 30C в течение 4 ч, а тогда собрали ее урожай. Клетки были разрушены ультразвуком с использованием Soniprep 150 (Компания Sanyo, Великобритания). Надосадочная жидкость использовалась после центрифугирования при 100 000 г в течение 1 ч. Дегалогеназ галоалкана был очищен на Ni-NTA колонка Церофароза HR 16/10 (Компания Qiagen, Германия). Меченный гистидином дегалогеназ галоалкана был прикреплен к смоле, размещенной на уравновешивающем буфере, который содержал 20 мМ буфера фосфата калия рН 7,5, 0,5 M хлорида натрия и 10 мМ имидазола. Несвязанные и слабосвязанные белки вымывались с помощью 60 мМ имидазола, содержащимися в буфере. Тогда меченный гистидином дегалогеназ галоалкана был извлечен из адсорбента с помощью содержащихся 160 мМ имидазола. Активные частицы были диализированы накануне вечером по отношению к 50 мМ буфера фосфата калия, рН 7,5. Фермент хранился при 4C в 50 мМ буфера фосфата калия, рН 7,5, содержащего 10% глицерина и 1 мМ 2-меркаптоэтанола, чтобы усилить длительную стабильность фермента. Дегалогеназ галоалкана DhaA фермента или его разновидность являются частью дегазационного состава, который содержит вышеуказанный фермент при концентрации от 110-6 до 110-4 моль.л-1,далее от 1 до 5% объема алифатического гидрокарбоната общей формулы CnH2n+2 или циклический алифатический гидрокарбонат общей формулы CnH2n, где n - это от 6 до 12, далее от 5 до 20% объема алифатического спирта общей формулы CnH2n+1OH, где n - это от 2 до 4, далее от 3 до 15% веса поверхностноактивного вещества аниона общей формулы CnH2n+1OSO3Me, где n - это от 10 до 16 и Me обозначает контрион (Na+, K+ или аммоний моноэтанола), от 1 до 10% веса алкилбензолсульфоната общей формулыR(3)-(Ar)SO3Me+, где R(3) обозначает алифатический одноатомный радикал 11-13 атомами углерода, и Me+ обозначает ион натрия, далее компоненты буфера глицина, чтобы корректировать рН водного раствора в диапазоне от 7 до 9, или иначе глицин общей концентрации 0.1 моль.л-1, и т.д. Необходимый рН 8.2 дос-5 011311 тигается с помощью добавления 1M NaOH. Остальное до полных 100% необходимо добавить воды. Каталитическая способность дегалогеназа галоалкана DhaA при дегазации иприта составляет kcat/Km= 5.7 s-1 мM-1. Последовательность 3 и 4. Последовательность гена dhaA и дегалогеназа галоалкана DhaA, выделенный из бактерии Rhodococcus rhodochrous NCIMB 13064. Пример 3. Для того чтобы перепроизводить дегалогеназ галоалкана DmbA фермента из Mycobacterium bovis 5033/66 (Последовательность 5 и 6), нужно повторить процесс, описанный в примере 1. Дегалогеназ галоалкана DmbA фермента или его разновидность является частью дегазационного состава, который содержит вышеуказанный фермент с концентрацией от 110-6 до 110-4 моль.л-1, далее от 1 до 20% объема алифатического спирта общей формулы CnH2n+1OH, где n - это от 2 до 4, далее от 3 до 15 вес.% поверхностно-активного вещества аниона общей формулы CnH2n+1OSO3Me, где n - это от 10 до 16 и Me обозначает контрион (Na+, K+ или моноэтанол аммоний), от 1 до 10% веса этоксинонилфенол общей формулы С 9 Н 19-Ar-O-(C2H4O)nH, где n - это от 9 до 10, далее компоненты буфера глицина, чтобы откорректировать рН водного раствора в диапазоне от 7 до 9, или глицин общей концентрацией 0,1 моль.л-1, и т.д. Необходимая рН среда достигается с помощью добавления 1M NaOH. А дальше до 100% необходимо добавить воды. Каталитическая сила дегалогеназа галоалкана DmbA при дегазации иприта составляет-6 011311 Последовательность 5 и 6. Последовательность гена dmbA и дегалогеназ галоалкана DmbA, выделенный из бактерии Mycobacterium bovis 5033/66. Пример 4. Дегалогеназ галоалкана LinB фермента или его разновидность являются частью дегазационного состава, который содержит фермент при концентрации от 110-6 до 110-4 моль.л-1, далее от 1 до 15 вес.% поверхностно-активного вещества аниона общей формулы CnH2n+1OSO3Me, где n - от 10 до 16 иMe обозначает контрион (Na+, K+ или моноэтанол аммоний), от 1 до 10 вес.% этоксилированного нонилфенола общей формулы С 9 Н 19-Ar-O-(C2H4O)nH, где n - это от 9 до 10, дальнейшие компоненты буфера фосфата для корректировки рН среды водного раствора в диапазоне от 7 до 8.5; т.е. KН 2 РО 4 a K2HPO4 в необходимой пропорции и при общей концентрации 50 ммоль.л-1, и т.д. Остальное количество до 100% необходимо добавить воды. Промышленное применение Это изобретение применяется в промышленности для устранения иприта с поверхностей военной техники, транспортных средств, промышленной и сельскохозяйственной техники, технических приборов и конструктивных объектов, с кожи человека или животного и элементов окружающей среды, которые загрязнены этим высокотоксичным веществом, которое вызывает образование пузырей. Эта технология применяется в вооруженных силах и в войсках гражданской обороны, всюду, где есть необходимость использования дегазационных составов для дезактивации веществ, которые вызывают образование пузырей. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ детоксикации иприта с использованием дегалогеназов галоалкана, отличающийся тем,что вышеуказанный иприт обрабатывается по крайней мере одним дегалогеназом галоалкана, избранным из группы ферментов КФ 3.8.1.5, при концентрации фермента от 110-6 до 1100 мольл-1, при температуре от 10 до 70C и рН от 4 до 12 в жидкой среде. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дегалогеназ галоалкана является по крайней мере одним ферментом, выбранным из группы, которая включает дегалогеназы LinB из Sphingomonas paucimobilisUT26 (последовательности 1 и 2), DhaA из Rhodococcus rodochrous NCIMB 13064 (последовательности 3 и 4), DmbA из Mycobacterium bovis 5033/66 (последовательности 5 и 6). 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что дегалогеназ галоалкана является диким типом дегалогеназа галоалкана или модифицированным полипептидом с активностью дегалогеназа галоалкана, который имеет последовательность аминокислоты, которая по крайней мере на 80% соответствует последовательности 2, 4 или 6 или смеси дегалогеназа галоалкана дикого типа и модифицированного полипептида.-7 011311 4. Способ по п 1 или 2, отличающийся тем, что дегалогеназ галоалкана является диким типом дегалогеназа галоалкана или модифицированным полипептидом с активностью дегалогеназа галоалкана, который имеет последовательность аминокислоты, которая по крайней мере на 90% соответствует последовательности 2, 4 или 6 или смеси дегалогеназа галоалкана дикого типа и модифицированного полипептида. 5. Способ по пп.1-4, отличающийся тем, что жидкая среда является органическим растворителем,моно-фазным водным раствором органического растворителя или двухфазной системой, состоящей из органического раствора и воды. 6. Способ по п.5, отличающийся тем, что раствор дегалогеназа галоалкана включает буферную систему. 7. Способ по пп.1-6, отличающийся тем, что подготовка дегалогеназа галоалкана происходит в присутствии по крайней мере одного белкового стабилизатора, выбранного из группы, состоящей из полиспиртов, неактивных белков, полимеров. 8. Способ по пп.1-7, отличающийся тем, что фермент дегалогеназа галоалкана используется в качестве растворимой формы, или в качестве кристаллизированной формы, или в качестве лиофилизированной формы, или в качестве осажденной формы. 9. Способ по пп.1-8, отличающийся тем, что фермент дегалогеназа галоалкана иммобилизируется с помощью поглощения, с помощью ионной связи или с помощью ковалентного воздействия на поверхности органического или неорганического носителя. 10. Способ по пп.1-8, отличающийся тем, что фермент дегалогеназа галоалкана иммобилизируется с помощью молекулярной связи или включения фермента в твердую матрицу или в клетку, ограниченную мембраной. 11. Способ по пп.1-10, отличающийся тем, что детоксикация происходит в присутствии поверхностно-активных веществ.
МПК / Метки
МПК: C02F 3/34, B09C 1/10, C02F 11/00, C02F 101/36, C02F 11/02, A62D 3/00
Метки: галоалкана, детоксикации, способ, использованием, дегалогеназов, иприта
Код ссылки
<a href="https://eas.patents.su/15-11311-sposob-detoksikacii-iprita-s-ispolzovaniem-degalogenazov-galoalkana.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способ детоксикации иприта с использованием дегалогеназов галоалкана</a>
Предыдущий патент: Однократная доза ингибитора ароматазы для лечения бесплодия
Следующий патент: Система и способ управления платежом в строительстве
Случайный патент: Раздаточная головка для покапельной раздачи жидкости