專利名稱：：熱穩(wěn)定性碳酸酐酶及其用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及可從Caminibacter獲得的碳酸酐酶在CO2提取,例如從煙道氣、生物氣、天然氣或環(huán)境空氣提取中的用途。本發(fā)明還涉及用于提取二氧化碳的生物反應(yīng)器和可用于此種提取工藝的組合物。本發(fā)明進(jìn)一步涉及碳酸酐酶。
背景技術(shù)：
：二氧化碳(CO2)排放是全球變暖現(xiàn)象的重要原因。CO2是燃燒的副產(chǎn)物，且其造成操作、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境問(wèn)題。CO2排放可通過(guò)在CO2氣體排放至大氣之前將其捕捉來(lái)控制。有幾種控制CO2排放的化學(xué)方法(A.Kohl和R.Nielsen,GasPurification,第5版，GulfProfessionalPublishing,Houston,TX,1997)。然而,許多這些方法具有缺點(diǎn)，如高能耗、緩慢的工藝和使用生態(tài)學(xué)上可疑或有毒的化合物。使用碳酸酐酶以非常高的速率(周轉(zhuǎn)數(shù)為高至每秒IO5個(gè)CO2分子)催化CO2轉(zhuǎn)化為碳酸氫根的能力的基于酶的方法克服了CO2捕捉中涉及的反應(yīng)速率和環(huán)境問(wèn)題。從氣體如燃燒氣體或呼吸氣體使用碳酸酐酶提取CO2的技術(shù)方案，已描述于WO2006/089423、US6，524，842、WO2004/007058、W02004/028667、US2004/0029257、US7，132，090、WO2005/114417,US6,143,556,WO2004/104160、US2005/0214936和WO2008/095057。一般而言，這些技術(shù)通過(guò)將可溶性或固定化的碳酸酐酶與可處于氣相或液相的CO2相接觸來(lái)運(yùn)行。在水存在下，碳酸酐酶催化CO2轉(zhuǎn)化為碳酸氫根離子，其取決于介質(zhì)的pH可進(jìn)一步質(zhì)子化或去質(zhì)子化為碳酸和/或碳酸根離子。這些離子可用來(lái)促進(jìn)藻類或利用碳酸氫根/碳酸根作為碳源的微生物的生長(zhǎng)，在環(huán)境介質(zhì)誘導(dǎo)PH變化或提供緩沖能力，對(duì)于后續(xù)化學(xué)工藝提供碳酸氫根/碳酸根作為活性劑，或作為碳酸鹽沉淀，或轉(zhuǎn)化回純CO2，然后可對(duì)其加以利用(例如在增強(qiáng)的油回收，用于生產(chǎn)尿素，用于食品和飲料加工，或向溫室或養(yǎng)殖塘提供CO2)，釋放(例如從封閉式生命支持環(huán)境如潛水艇、太空船或人造肺)，壓縮(例如用于通過(guò)管道運(yùn)輸)或儲(chǔ)藏(如在地質(zhì)學(xué)或深海地層或鹽水含水層(salineaquifer)中)。哺乳動(dòng)物、植物和原核生物碳酸酐酶(a-和P-型CA)—般在生理溫度(37°C)或更低溫度起作用。然而，燃燒氣體或溶解其的液體的溫度可容易地超過(guò)用于捕捉CO2的碳酸酐酶的最適溫度。使用基于酶的方案的一個(gè)缺點(diǎn)是在CO2提取工藝中在將含CO2的氣/液與碳酸酐酶接觸之前可需要徹底的冷卻，而冷卻是耗能過(guò)程。因此，當(dāng)在與產(chǎn)業(yè)相關(guān)的條件下使用酶時(shí)，有對(duì)于更加熱穩(wěn)定性碳酸酐酶的需要。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一個(gè)方面是來(lái)源于或可由Caminibacter屬的細(xì)菌產(chǎn)生的碳酸酐酶在從含二氧化碳的介質(zhì)中提取二氧化碳中的用途。用于本發(fā)明的碳酸酐酶在15分鐘之后，優(yōu)選2小時(shí)之后在0.IMBritton-Robinson緩沖液pH8.0，在55°C或以上的溫度，優(yōu)選在60°C或以上，優(yōu)選在65°C或以上，更優(yōu)選在70°C、75°C、80°C或85°C或以上，甚至更優(yōu)選在90V或以上，且最優(yōu)選在100°C以上，維持至少30%，優(yōu)選至少40%殘余活性。熱穩(wěn)定性碳酸酐酶特別用于當(dāng)提取工藝中的條件需要酶暴露于高溫時(shí)，能夠提取從燃燒，或從原天然氣(rawnaturalgas)或合成氣或生物氣或環(huán)境空氣排放的CO2的生物反應(yīng)器。然而，所述酶亦可用于并不在高溫發(fā)生的工藝中，因?yàn)樗鼈冊(cè)谳^低溫度例如0°C，室溫(20至25°C)和37°C亦維持活性。當(dāng)在制造、使用或空閑期(例如儲(chǔ)藏于熱的倉(cāng)庫(kù)時(shí))過(guò)程中，碳酸酐酶暴露于高溫環(huán)境(即，溫度超過(guò)45°C、50°C或甚至55°C處)時(shí)，熱穩(wěn)定性亦為有用的。使用過(guò)程中的熱穩(wěn)定性可包括碳酸酐酶在一個(gè)溫度(例如45°C、50°C、55°C、6(TC*65°C)進(jìn)行催化，接著由于工藝中的不同階段，暴露于較高溫度(例如70V、75°C、80V、85°C、90V、95°C或IOO0C)，此時(shí)其亦進(jìn)行催化或維持空閑直至暴露于工藝的下一階段(如較低溫度)，此時(shí)碳酸酐酶重新進(jìn)行催化的情況。在這些情況下，碳酸酐酶可能必須承受在使用過(guò)程中反復(fù)暴露于較低和較高溫度，因此需要熱穩(wěn)定性碳酸酐酶。在另一個(gè)方面，本發(fā)明提供了組合物，其包含適用于固定化的基質(zhì)和來(lái)源于或由Caminibacter屬細(xì)菌產(chǎn)生的碳酸酐酶。在另一個(gè)方面本發(fā)明提供了適用于提取二氧化碳的生物反應(yīng)器。圖I是中空纖維膜生物反應(yīng)器的示意表示。數(shù)字代表下述特征1.二氧化碳(CO2)罐；2.氮?dú)?N2)罐；3.質(zhì)流控制器(MFC)；4.載液儲(chǔ)器；5.液體泵；6.壓力計(jì)；7.中空纖維膜模塊；8.廢物；9.進(jìn)料氣(feedgas)；10.洗漆氣(scrubbedgas)；11.質(zhì)流計(jì)(Massflowmeter,MFM)；12.氣體取樣閥；13.氣相色譜儀；14.進(jìn)入的進(jìn)料氣；15.排出的洗滌氣；16.進(jìn)入的液體；17.排出的液體。圖2是用于從混合氣體提取CO2的一般性再循環(huán)吸收/解吸工藝的示意圖示。在該一般性工藝中，富CO2的進(jìn)料氣(I)進(jìn)入吸收模塊(2)，優(yōu)選氣體從一端(例如底部)進(jìn)入，在該處與進(jìn)入吸收模塊的貧CO2載液(3)相接觸，所述載液優(yōu)選從進(jìn)料氣相反一端進(jìn)入(例如頂部)。去除了CO2的洗滌氣(4)排出吸收模塊。富CO2的載液(5)排出吸收模塊，并(任選地)經(jīng)過(guò)溫度調(diào)節(jié)器(例如熱交換器)(6)，然后進(jìn)入(優(yōu)選在一端(例如頂部))解吸模塊(7)。施于所述解吸模塊的熱(8)，如由再沸器或直接蒸汽提供的，或真空(9)，或這些的組合，導(dǎo)致提取的CO2從載液釋放，并排出(10)解吸模塊，(任選地)在壓縮和/或使用純化的CO2氣(12)之前經(jīng)過(guò)冷凝器(11)以去除載液蒸汽。貧CO2的載液排出解吸?！缞A，并(任選地)經(jīng)過(guò)溫度調(diào)節(jié)器(例如熱交換器)，然后回到吸收模塊。耗盡的和/或輔助的載液組分可在該工藝中的多個(gè)點(diǎn)添加，如在指示的位置(13a和13b)。不可溶的污染物可在工藝中的多個(gè)點(diǎn)從循環(huán)液體去除，如在指示的位置(14)。發(fā)明詳述本發(fā)明的一個(gè)方面涉及可從Caminibacter屬細(xì)菌菌株獲得的或可由Caminibacter屬細(xì)菌菌株產(chǎn)生的碳酸酐酶用于從含CO2介質(zhì)如氣體、液體或多相混合物提取CO2的用途。當(dāng)所述含CO2的介質(zhì)的溫度高于商業(yè)上可獲得的碳酸酐酶如從人或牛紅細(xì)胞分離的CA-I或CA-II的最適溫度時(shí)，本發(fā)明是特別有用的。定義術(shù)語(yǔ)“碳酸酐酶活性”或“CA活性”在本發(fā)明中定義為EC4.2.I.I活性，其催化二氧化碳和碳酸氫根之間的相互轉(zhuǎn)化[CO2+H2O^HCO3'+H+]。就本發(fā)明而言，CA活性是根據(jù)實(shí)施例4中所述的方法確定的。一個(gè)單位的CA活性如Wilbur所定義[1U=(I/tc)-(l/tu)x1000]，其中U是單位數(shù)，而t。和tu分別代表用秒表示的催化和未催化反應(yīng)的時(shí)間(Wilbur,1948，J.Biol.Chem.176:147-154)。當(dāng)本發(fā)明的多肽具有由對(duì)應(yīng)于SEQIDNO2的氨基酸殘基28至259或36至259的氨基酸序列組成的多肽的CA活性的至少20%，優(yōu)選至少40%,更優(yōu)選至少50%,更優(yōu)選至少60%,更優(yōu)選至少70%,更優(yōu)選至少80%,甚至更優(yōu)選至少90%，最優(yōu)選至少95%，且甚至最優(yōu)選至少100%時(shí)，其視為具有CA活性。術(shù)語(yǔ)“貧C02”和“富C02”載液為在本發(fā)明中用于描述當(dāng)循環(huán)經(jīng)過(guò)整個(gè)工藝時(shí)載液中存在的碳(例如，以溶解CO2、經(jīng)化學(xué)反應(yīng)的CO2、碳酸氫根、碳酸和/或碳酸鹽的形式)的相對(duì)量的術(shù)語(yǔ)。如用于本文，術(shù)語(yǔ)“貧CO2的載液”一般指進(jìn)入吸收模塊的載液。術(shù)語(yǔ)“富CO2的載液”一般指進(jìn)入解吸模塊的載液。應(yīng)理解的是，術(shù)語(yǔ)“貧CO2的載液”亦可適用于排出解吸模塊的載液，而術(shù)語(yǔ)“富CO2的載液”亦可適用于排出吸收模塊的載液。在系統(tǒng)內(nèi)在給定時(shí)間點(diǎn)，富CO2的載液與貧CO2的載液相比，包含更多碳。術(shù)語(yǔ)“含CO2的介質(zhì)”用于描述包含至少0.001%CO2，優(yōu)選至少0.01%，更優(yōu)選至少0.1%,更優(yōu)選至少I%,更優(yōu)選至少5%,最優(yōu)選10%,甚至更優(yōu)選至少20%,且甚至最優(yōu)選至少50%CO2的任何材料。優(yōu)選地，在任何壓力下，含CO2的介質(zhì)具有5°C-IlO0C，更優(yōu)選IO0C-IOO0C,更優(yōu)選20V-950C，更優(yōu)選30V-90V，更優(yōu)選40V-85V，更優(yōu)選50V-80V，更優(yōu)選55°C-75°C，且最優(yōu)選60°C_70°C的溫度。含CO2的介質(zhì)特別而言是氣相(包括氣體混合物)、液體或多相混合物，但亦可為固體。包含CO2的氣相例如為可從油井、氣井和冷凝井獲得的原天然氣，通過(guò)含碳燃料(例如甲烷)氣化為包含CO和H2氣體產(chǎn)物生成的合成氣，或來(lái)自燃燒過(guò)程例如來(lái)自基于碳的產(chǎn)生電的發(fā)電廠的排放流，或來(lái)自此類廠、工業(yè)熔爐、火爐、烤箱或壁爐的煙道氣排氣管或來(lái)自飛機(jī)或汽車排氣管(exhaust)。包含0)2的氣相還可為環(huán)境空氣(包括熱(高于40°C)空氣，例如沙漠空氣)，或來(lái)自哺乳動(dòng)物(如人工肺中的包含CO2的氣相)、活植物和其他排放CO2的物種中的呼吸過(guò)程，特別是來(lái)自溫室。包含CO2的氣相亦可為來(lái)自有氧或厭氧發(fā)酵，如釀造，產(chǎn)生有用產(chǎn)物如乙醇的發(fā)酵或生物氣生產(chǎn)的廢氣。此類發(fā)酵過(guò)程若受嗜熱微生物的促進(jìn)，可在高溫發(fā)生，例如生物氣產(chǎn)生中面臨的情況。包含CO2的氣相還可為為了使用或儲(chǔ)藏富含CO2的氣相。上述氣相亦可作為多相混合物出現(xiàn)，其中所述氣體與一定程度的流體(例如水或其他溶劑)和/或固體材料(例如灰或其他顆粒)一同存在。包含CO2的液體為包含可測(cè)量的量(優(yōu)選在任何壓力以任何上文提及的水平)的CO2任何溶液或流體，特別是水性液體。包含CO2的液體可通過(guò)將包含CO2的氣體或固體(例如干冰或包含可溶性碳酸鹽的鹽)傳入液體來(lái)獲得。包含CO2的流體亦可為經(jīng)壓縮的CO2液體(其包含污染物，如干洗流體)、超臨界CO2,或CO2溶劑液體，如離子液體(ionicliquid)。術(shù)語(yǔ)“C02提取”應(yīng)理解為自含CO2的介質(zhì)減少碳。這樣的提取可以從一種介質(zhì)到另一種介質(zhì)地進(jìn)行，例如氣體到液體、液體到氣體、氣體到液體到氣體、液體到液體或液體到固體，但是提取也可以是同一介質(zhì)中CO2向碳酸氫根、碳酸根或碳酸的轉(zhuǎn)化，或在同一介質(zhì)中碳酸氫根向CO2的轉(zhuǎn)化。術(shù)語(yǔ)CO2捕捉還用于指CO2從一種介質(zhì)到另一種介質(zhì)的提取或CO2向碳酸氫根/碳酸根的轉(zhuǎn)化或碳酸氫根/碳酸根向CO2的轉(zhuǎn)化。術(shù)語(yǔ)“編碼序列”意指直接指定多肽氨基酸序列的多核苷酸。編碼序列的邊界一般由開讀框決定，其通常以ATG起始密碼子或諸如GTG和TTG的替代起始密碼子開始，并以終止密碼子如TAA、TAG和TGA結(jié)束。編碼序列可以是DNA、cDNA、合成或重組多核苷酸。術(shù)語(yǔ)“多肽的功能性片段”或“具有碳酸酐酶活性的多肽片段”用于描述自更長(zhǎng)的多肽(親本多肽)衍生的多肽，例如成熟多肽，而且它已經(jīng)在N-端區(qū)和/或C-端區(qū)中截短以生成親本多肽的片段。為了成為功能性多肽，片段必須維持親本多肽的CA活性的至少20%、優(yōu)選至少40%、更優(yōu)選至少50%、更優(yōu)選至少60%、更優(yōu)選至少70%、更優(yōu)選至少80%、甚至更優(yōu)選至少90%、最優(yōu)選至少95%和甚至最優(yōu)選至少100%。術(shù)語(yǔ)“同一性”用于描述兩種氨基酸序列或兩種核酸序列之間的相關(guān)性。就本發(fā)明而言，兩種氨基酸序列的比對(duì)是使用來(lái)自EMBOSS包(emboss,org)2.8.0版的Needle程序測(cè)定的。Needle程序執(zhí)行Needleman和Wunsch,1970,J.Mol.Biol.48443-453中描述的全局比對(duì)算法。所使用的替代矩陣是BL0SUM62，缺口打開罰分是10，而缺口延伸罰分是0.5。兩種氨基酸序列之間的同一性程度是以兩種序列的比對(duì)中精確匹配數(shù)目除以最短序列的長(zhǎng)度來(lái)計(jì)算的。結(jié)果以百分比同一性來(lái)表述。在“第一序列”與“第二序列”在重疊的同一位置具有相同氨基酸殘基時(shí)(在下文的比對(duì)實(shí)例中，這以“I”表示)，發(fā)生精確匹配。在下文純粹假設(shè)的比對(duì)實(shí)例中，重疊為序列I的氨基酸序列“HTWGERNL”；或序列2的氨基酸序列“HGWGEDANL”。在該實(shí)例中，缺口以表示。序列I:ACMSHTWGER-NL(SEQIDN0:10)III序列2=HGffGEDANLAMNPS(SEQIDNO11)兩種核苷酸序列之間的同一性程度是使用與上文所述相同的算法、軟件包和設(shè)置確定的。術(shù)語(yǔ)“加熱穩(wěn)定的”或“熱穩(wěn)定的”用于指酶(諸如碳酸酐酶)時(shí)，指明了該酶在高溫，S卩，45°C以上、優(yōu)選50°C以上、更優(yōu)選55°C以上、更優(yōu)選60°C以上、甚至更優(yōu)選65°C以上、最優(yōu)選70°C以上、最優(yōu)選75°C以上、最優(yōu)選80°C以上、最優(yōu)選85°C以上、最優(yōu)選90°C以上和甚至最優(yōu)選100°C以上，是功能性的或有活性的(即能進(jìn)行催化)。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中碳酸酐酶在上示溫度之一顯示最適活性，即該酶的最適溫度在上示溫度之一。碳酸酐酶的溫度穩(wěn)定性能通過(guò)配制(例如通過(guò)與穩(wěn)定化化學(xué)品組合或通過(guò)酶的固定化)或通過(guò)化學(xué)修飾(例如交聯(lián))而提高一定程度，以保持酶處于有活性的三維形狀。要使酶認(rèn)為是熱穩(wěn)定的，它在高溫在至少15分鐘之后維持活性，優(yōu)選維持至少2小時(shí)、更優(yōu)選至少24小時(shí)、更優(yōu)選至少7天、更優(yōu)選至少10天、甚至更優(yōu)選至少14天、最優(yōu)選至少30天、甚至最優(yōu)選至少50天。一般而言，活性水平是使用實(shí)施例5中所述的測(cè)定法在給定高溫在pH8在0.IMBritton-Robinson緩沖液中溫育給定時(shí)間后測(cè)量的?？梢詫⒃摶钚耘c溫度升高前的酶活性進(jìn)行比較，由此獲得熱處理之后酶的殘余活性。優(yōu)選地，所述殘余活性在高溫在給定時(shí)間之后為至少30%,更優(yōu)選至少40%,更優(yōu)選至少50%,更優(yōu)選至少60%,甚至更優(yōu)選至少70%，最優(yōu)選至少80%，甚至最優(yōu)選殘余活性為至少90%，且絕對(duì)最優(yōu)選殘余活性的水平在高溫在給定時(shí)間之后為至少相等或未變化。術(shù)語(yǔ)“宿主細(xì)胞”在意指任何對(duì)使用包含本發(fā)明多核苷酸的核酸構(gòu)建體或表達(dá)載體的轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)染、轉(zhuǎn)導(dǎo)等易感的細(xì)胞類型。術(shù)語(yǔ)“宿主細(xì)胞”涵蓋任何由于在復(fù)制過(guò)程中發(fā)生的突變而不同于親本細(xì)胞的親本細(xì)胞的任何后代。術(shù)語(yǔ)“分離的多核苷酸”意指相對(duì)于如自然界所見的該多核苷酸經(jīng)人為修飾的多核苷酸。在一個(gè)方面，所述分離的多核苷酸如通過(guò)瓊脂糖電泳確定的為至少1%純，例如至少5%純，更加至少10%純，至少20%純，至少40%純，至少60%純，至少80%純，至少90%純和至少95%純。所述多核苷酸可為基因組、cDNA、RNA、半合成、合成來(lái)源的或其任意組合。術(shù)語(yǔ)“分離的多肽”意指如通過(guò)SDS-PAGE確定的，至少20%純、優(yōu)選至少40%純、更優(yōu)選至少60%純、甚至更優(yōu)選至少80%純、最優(yōu)選至少90%純和甚至最優(yōu)選至少95%純的多肽。術(shù)語(yǔ)“成熟多肽”意指為翻譯和任何翻譯后修飾如N端加工、C端截短、糖基化、磷酸化等之后的最終形式的多肽。在一個(gè)方面，所述成熟多肽是SEQIDNO:2的36至259或SEQIDNO:13的氨基酸殘基23至243。本領(lǐng)域已知宿主細(xì)胞可產(chǎn)生由相同多核苷酸表達(dá)的兩種或更多種不同成熟多肽的混合物(即，具有不同的C端和/或N端氨基酸)。術(shù)語(yǔ)“成熟多肽編碼序列”意指編碼具有碳酸酐酶活性的成熟多肽的多核苷酸。術(shù)語(yǔ)“可操作連接”意指如下的構(gòu)造，其中調(diào)控序列位于相對(duì)于多核苷酸編碼序列適當(dāng)?shù)奈恢?，使得調(diào)控序列指導(dǎo)編碼序列的表達(dá)。術(shù)語(yǔ)“分泌的多肽”在用于本文時(shí)應(yīng)理解為在細(xì)胞中表達(dá)后被轉(zhuǎn)運(yùn)至和釋放至周圍的胞外培養(yǎng)基或結(jié)合/包埋在細(xì)胞膜中使得多肽的至少一部分暴露于周圍的胞外培養(yǎng)基的多肽。術(shù)語(yǔ)“亞序列”意指從成熟多肽編碼序列的5’和/或3’端缺失一個(gè)或多個(gè)(幾個(gè))核苷酸的多核苷酸；其中所述亞序列編碼具有碳酸酐酶活性的片段。術(shù)語(yǔ)“基本上純的多肽”在本文中指含有(按重量計(jì))至多10%、優(yōu)選至少8%、更優(yōu)選至多6%、更優(yōu)選至多5%、更優(yōu)選至多4%、至多3%、甚至更優(yōu)選至多2%、最優(yōu)選至多1%、和甚至最優(yōu)選至多0.5%與其天然相關(guān)的其它多肽物質(zhì)的多肽制備物。因此，優(yōu)選的是基本上純的多肽是至少92%純的、優(yōu)選至少94%純的、更優(yōu)選至少95%純的、更優(yōu)選至少96%純的、更優(yōu)選至少96%純的、更優(yōu)選至少97%純的、更優(yōu)選至少98%純的、甚至更優(yōu)選至少99%純的、最優(yōu)選至少99.5%純的、和甚至最優(yōu)選100%純的(以制備物中存在的總多肽物質(zhì)的重量計(jì))。本發(fā)明的多肽優(yōu)選是處于基本上純的形式。特別地，優(yōu)選的是多肽是處于“基本上純的形式”，即，多肽制備物基本上不含與其天然相關(guān)的其它多肽物質(zhì)。這可以通過(guò)例如通過(guò)公知的重組方法或經(jīng)典的純化方法制備多肽來(lái)實(shí)現(xiàn)。在本文中，術(shù)語(yǔ)“基本上純的多肽”與術(shù)語(yǔ)“分離的多肽”和“處于分離的形式的多肽”同義。術(shù)語(yǔ)“合成氣”或“合成氣體”用于描述通過(guò)含碳燃料(例如甲烷或天然氣)氣化成具有熱值的氣體產(chǎn)物而生成的、含有不同量的一氧化碳和氫氣的氣體混合物。CO2在合成氣反應(yīng)中產(chǎn)生，而且必須去除以提高熱值。與生物體有關(guān)的術(shù)語(yǔ)“嗜熱的”描述在相對(duì)較高的溫度(即45°C以上)旺盛生長(zhǎng)的生物體。超嗜熱生物體在極熱環(huán)境中(也就是比60°C左右更熱)旺盛生長(zhǎng)，最適溫度為80°C以上。可從Caminibacter獲得的碳酸酐酶及其用途目前已知幾種熱穩(wěn)定的碳酸酐酶，包括來(lái)自熱自養(yǎng)甲燒桿菌(Methanobacteriumthermoautotrophicum)AH的0類CA(Cab)(其據(jù)報(bào)道在高達(dá)75°C是熱穩(wěn)定的)(Smith和Ferry,1999,J.Bacteriol.181:6247-6253)和來(lái)自嗜熱甲燒八疊球菌(Methanosarcinathermophila)TM-I的Y類碳酸酐酶(Cam)。Cam是在1994年得到首次分離的(Alber和Ferry,1994,Proc.Natl.Acad.Sci.USA91:6909-1913)，而且在1996年顯示出在55°C加熱時(shí)穩(wěn)定15分鐘(Alber和Ferry,1996，J.Bacteriol.178:3270-3274)。Cam是唯一得到分離的Y類酶，而且自其發(fā)現(xiàn)之后已經(jīng)進(jìn)行了許多表征研究。US2006/0257990描述了人碳酸酐酶II的變體，其中大多數(shù)穩(wěn)定變體在高至65°C顯示活性。US2004/0259231公開了Cab以及非熱穩(wěn)定性人CA同工型IV在CO2溶解和濃縮工藝中的用途。WO2008/095057描述了來(lái)自克勞氏芽孢桿菌(Bacillusclausii)和Bacillushalodurans的熱穩(wěn)定性a-碳酸酐酶及其用于提取CO2中的用途。本發(fā)明的一個(gè)方面是從Caminibacter屬的細(xì)菌菌株分離的熱穩(wěn)定性碳酸酐酶，或落入本發(fā)明的Caminibacter碳酸酐酶的給定序列同一丨I"生的碳酸酐酶，在從含CO2的介質(zhì)如氣體、液體或多相混合物中提取CO2的技術(shù)應(yīng)用。優(yōu)選地，所述Caminibacter碳酸酐酶是a類碳酸酐酶。優(yōu)選地，CO2是從一種介質(zhì)如氣體，提取至第二種介質(zhì)如液體，涉及在第二種介質(zhì)中將CO2轉(zhuǎn)化為碳酸氫根，這亦稱作CO2的吸收。反提取過(guò)程，其中含CO2的介質(zhì)中的碳酸氫根轉(zhuǎn)化為CO2，然后將其從第一介質(zhì)釋放至第二介質(zhì)如氣體，亦為可適用本發(fā)明的碳酸酐酶的合意的工藝。此工藝也稱為CO2的解吸。當(dāng)含CO2的介質(zhì)的溫度和/或提取過(guò)程中碳酸酐酶存在的某些階段的溫度高于商業(yè)上可獲得的碳酸酐酶(如從人或牛紅細(xì)胞分離的CA-I或CA-II(其具有大約37°C的最適溫度)時(shí)，或當(dāng)溫度高于少數(shù)已知的熱穩(wěn)定性碳酸根酶的最適溫度時(shí)，本發(fā)明是特別有用的?？砂l(fā)生溫度升高的工藝階段的一個(gè)實(shí)例是當(dāng)使熱的煙道氣與用于從所述煙道氣吸收CO2的包含碳酸根酶的液體相接觸時(shí)。另一個(gè)實(shí)例是目前的CO2洗滌技術(shù)，如用碳酸鹽(例如熱碳酸鉀工藝)、烷醇胺(例如單乙醇胺、甲基二乙醇胺等)或其他胺類(例如氨)的化學(xué)吸收，其在解吸工藝中使用高溫(高至約120至130。。)。已從深海熱泉(hydrothermalvent)分離了屬于Caminibacter屬的幾種細(xì)菌菌株。目前，鑒定了三個(gè)菌種，即C.hydrogeniphilus、C.mediatlanticus和C.profundus(Alain等，2002,InternationalJournalofSystematicandEvolutionaryMicrobiology52:1317-23;Miroshnichenko等，2004,InternationalJournalofSystematicandEvolutionaryMicrobiology54:41-45以及Voordeckers等，2005,InternationalJournalofSystematicandEvoIutionary_Microbiology55:773-79)。據(jù)報(bào)道這些菌株在45°C-70°C的溫度生長(zhǎng)。已對(duì)CaminibactermediatlanticusTB_2進(jìn)行基因組測(cè)序(EMBL-EBIIDABCJ01000003)。在本申請(qǐng)中識(shí)別為SEQIDNO:I的開讀框是從該研究獲得的，并預(yù)期以UniProt登錄號(hào)A6DCH2公開的翻譯的多肽序列可得到具有碳酸酐酶活性的蛋白質(zhì)?？磥?lái)從未表達(dá)或表征該蛋白質(zhì)以確證該預(yù)測(cè)。本發(fā)明的實(shí)施例首次描述了來(lái)自C.mediatIanticusDSM16658的成熟碳酸酐酶的克隆、表達(dá)和分離，并確證其氨基酸序列給出具有碳酸酐酶活性的酶。該酶的表征亦揭示其熱穩(wěn)定性達(dá)到無(wú)法基于該細(xì)菌的生長(zhǎng)溫度預(yù)期的水平。顯示該酶在pH8在IMNaHCO3中或在0.IMBritton-Robinson緩沖液PH8在80°C溫育15分鐘之后保持其所有碳酸酐酶活性，并2小時(shí)之后殘余活性分別為83%或82%。與具有UniProt登錄號(hào)A6DCH2的Caminibacter碳酸酐酶最緊密相關(guān)的碳酸酐酶為52.9%相同的Mtratiruptorsp.碳酸脫水酶(EC=4.2.I.1，UNIPR0T登錄號(hào)A6Q1X3)。此外，本發(fā)明還公開了從CaminibacterhydrogeniphilusDSM14510分離的新穎碳酸酐酶。該碳酸酐酶與具有UniProt登錄號(hào)A6DCH2的Caminibacter碳酸酐酶的成熟序列58.2%相同，并與Mtratiruptorsp.碳酸脫水酶(EC=4.2.I.I,UNIPR0T登錄號(hào)A6Q1X3)52.8%相同。C.hydrogeniphilusCA的開讀框鑒定為SEQIDN0:12，經(jīng)優(yōu)化用于在枯草芽孢桿菌(Bacillussubtitlis)中表達(dá)的合成基因鑒定為SEQIDNO160可能可通過(guò)進(jìn)一步優(yōu)化SEQIDNO:16來(lái)獲得更佳的表達(dá)。由這些序列編碼的碳酸酐酶表示為SEQIDNO13和15。已顯示該酶在80°C穩(wěn)定至少15分鐘。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案是具有碳酸酐酶活性的分離的多肽，選自下組a)來(lái)源于或可由CaminibacterhydrogeniphilusDSM14510產(chǎn)生的多妝；或b)具有對(duì)應(yīng)于SEQIDNO13的氨基酸殘基23至243的氨基酸序列的多肽；或c)與SEQIDNO:13的氨基酸殘基23至243至少60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或99%相同的多肽；或d)(a)、(b)或(c)具有碳酸酐酶活性的片段；或e)由核酸序列編碼的多肽，所述核酸序列在中等嚴(yán)格條件下與下述雜交i)編碼SEQIDN0:13的成熟多肽的多核苷酸序列jii)SEQIDNO:12或SEQIDNO:16的多核苷酸序列；或出)⑴或(ii)的至少100個(gè)連續(xù)核苷酸的亞序列，或iv)⑴或(ii)的互補(bǔ)鏈；或0由核酸序列編碼的多肽，所述核酸序列由于遺傳密碼的簡(jiǎn)并性，并不與SEQIDN0:12或SEQIDNO:16的多核苷酸序列雜交，但編碼具有依照b)或c)的氨基酸序列的多肽，或g)由核酸序列編碼的多肽，所述核酸序列與SEQIDN0:12或SEQIDNO:16至少60%、65%、70%、75%,80%,85%,90%,95%,96%,97%,98%,99%^；100%相同。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，待應(yīng)用于CO2提取的碳酸酐酶來(lái)源于、可獲得自或可產(chǎn)生自選自下述菌種之一的細(xì)菌菌株Caminibacterhydrogeniphilus、Caminibactermediatlanticus或Caminibacterprofundus,優(yōu)選待應(yīng)用于CO2提取的碳酸酐酶來(lái)源于或可產(chǎn)生自作為CaminibacterhydrogeniphilusDSM14510>CaminibactermediatlanticusDSM16658或CaminibacterprofundusDSM15016保藏的菌株之一。在另一個(gè)實(shí)施方案中，待應(yīng)用于CO2提取的碳酸酐酶為a)來(lái)源于、可獲得自或可產(chǎn)生自CaminibactermediatlanticusDSM16658或CaminibacterhydrogeniphilusDSM14510;或b)具有對(duì)應(yīng)于SEQIDNO2的氨基酸殘基28至259或36至259的氨基酸殘基或SEQIDNO13的氨基酸殘基23至243的氨基酸序列的多肽；或c)與SEQIDNO2的氨基酸殘基28至259或36至259或SEQIDNO:13的氨基酸殘基23至243至少60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或99%相同的多肽；或(1)(a)或(b)或(c)具有碳酸酐酶活性的片段；或6)由核酸序列編碼的多肽，所述核酸序列在中等嚴(yán)格條件下與下述雜交i)編碼SEQIDNO2或SEQIDNO13的成熟多肽的多核苷酸序列；或ii)SEQIDNOUSEQIDNO:12或SEQIDNO:16的多核苷酸序列；或iii)(i)或(ii)的至少100個(gè)連續(xù)核苷酸的亞序列，或iv)(i)或(ii)的互補(bǔ)鏈(Sambrook,Fritsch和Maniatis,1989,MolecularCloning,ALaboratoryManual,第2版，ColdSpringHarbor,NewYork);或；0由核酸序列編碼的多肽,所述核酸序列由于遺傳密碼的簡(jiǎn)并性，并不與SEQIDNO:1、SEQIDNO12或SEQIDNO16的多核苷酸序列雜交，但編碼具有依照b)或c)的氨基酸序列的多肽，或g)由核酸序列編碼的多肽，所述核酸序列與SEQIDNOUSEQIDNO12或SEQIDNO16至少60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%,91%,92%,93%,94%,95%,96%,97%,98%,99%^；100%相同。C)、e)或g)中的多肽可為合成的，或來(lái)源于除了Caminibacter以外的其他菌種，只要該多肽落入要求保護(hù)的同一丨I"生，并保持碳酸酐酶活性。當(dāng)使用術(shù)語(yǔ)Caminibacter碳酸酐酶時(shí),其亦包括c)、e)和g)的碳酸酐酶。依照本發(fā)明，雜交條件定義如下。對(duì)于長(zhǎng)度至少100個(gè)核苷酸的長(zhǎng)探針，將非常低至非常高的嚴(yán)格條件定義為在42°C，在5XSSPE、0.3%SDS、200微克/ml已剪切并且變性的鮭精DNA中，并且對(duì)于非常低和低嚴(yán)格性為25%的甲酰胺、對(duì)于中和中-高嚴(yán)格性為35%的甲酰胺、或?qū)τ诟吆头浅８邍?yán)格性為50%的甲酰胺，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的Southern印跡法進(jìn)行預(yù)雜交和雜交最佳12至24小時(shí)。使用2XSSC、0.2%SDS優(yōu)選至少在45°C(非常低嚴(yán)格性)，至少在50°C(低嚴(yán)格性)，至少在55°C(中嚴(yán)格性)，至少在60°C(中-高嚴(yán)格性)，至少在65°C(高嚴(yán)格性)，至少在70°C(非常高嚴(yán)格性)將載體材料最終洗滌三次，每次15分鐘。在一個(gè)具體實(shí)施方案中，洗滌是使用2XSSC、0.2%SDS優(yōu)選至少在45°C(非常低嚴(yán)格性)，更優(yōu)選至少在50°C(低嚴(yán)格性)，更優(yōu)選至少在55°C(中嚴(yán)格性)，更優(yōu)選至少在60°C(中-高嚴(yán)格性)，甚至更優(yōu)選至少在65°C(高嚴(yán)格性)，且最優(yōu)選至少在70°C(非常高嚴(yán)格性)進(jìn)行的。在另一個(gè)具體實(shí)施方案中，洗滌是使用0.IXSSC,0.2%SDS優(yōu)選至少在在45°C(非常低嚴(yán)格性)，更優(yōu)選至少在50°C(低嚴(yán)格性)，更優(yōu)選至少在55°C(中嚴(yán)格性)，更優(yōu)選至少在60°C(中-高嚴(yán)格性)，甚至更優(yōu)選至少在65°C(高嚴(yán)格性)，且最優(yōu)選至少在70°C(非常高嚴(yán)格性)進(jìn)行的。對(duì)于長(zhǎng)度大約15個(gè)核苷酸至大約70個(gè)核苷酸的短探針，將嚴(yán)格條件定義為在比根據(jù)Bolton和McCarthy計(jì)算法(1962,Proc.Natl.Acad.Sci.USA48:1390)得出的Tj氐大約5°C至大約10°C，在0.9MNaCl，0.09MTris-HClpH7.6,6mMEDTA,0.5%NP-40,1XDenhardt溶液，ImM焦憐酸鈉(sodiumpyrophosphate),ImM憐酸二氧納(sodiummonobasicphosphate),0.ImMATP和0.2mg每ml的酵母RNA中，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的Southern印跡步驟進(jìn)行預(yù)雜交、雜交和雜交后洗滌。將所述載體材料在6XSSC加0.I%SDS中最終洗滌一次15分鐘，并用6XSSC在比計(jì)算的T1Jg5°C至10°C的溫度洗滌兩次，每次15分鐘。與SEQIDNO:2或SEQIDNO13具有給定％同一性的多肽序列或與SEQIDNOUSEQIDN0:12或SEQIDNO:16具有給定％同一性的多核苷酸序列可從天然存在的來(lái)源如其他細(xì)菌菌株獲得?；蛘?，所述多肽或多核苷酸序列可通過(guò)在親本序列(對(duì)于多核苷酸為SEQIDNO:I、SEQIDNO:12或SEQIDNO:16，而對(duì)于多肽為SEQIDNO:2或SEQIDNO13)取代、缺失和/或插入一個(gè)或多個(gè)氨基酸或核酸來(lái)獲得。優(yōu)選地，在親本序列或由親本多核苷酸編碼的多肽中變化的氨基酸的數(shù)目為1-5、1-10、1-20、1-30或1-40個(gè)氨基酸。優(yōu)選地，氨基酸改變對(duì)性質(zhì)是較不重要的(ofaminornature),即保守的氨基酸取代或插入，其不顯著影響蛋白質(zhì)的折疊和/或活性；通常為I至大約30個(gè)氨基酸的小缺失；小的氨基或羧基末端延伸，如氨基末端甲硫氨酸殘基；多至大約20-25個(gè)殘基的小接頭肽；或通過(guò)改變凈電荷或其它功能來(lái)促進(jìn)純化的小延伸，如多組氨酸序列(polyhistidinetract)、抗原表位(antigenicepitope)或結(jié)合域(bindingdomain)。保守取代的實(shí)例是在以下組之內(nèi)堿性氨基酸組(精氨酸、賴氨酸和組氨酸)、酸性氨基酸組(谷氨酸和天冬氨酸)、極性氨基酸組(谷氨酰胺和天冬酰胺)、疏水性氨基酸組(亮氨酸、異亮氨酸和纈氨酸)、芳族氨基酸組(苯丙氨酸、色氨酸和酪氨酸)和小氨基酸組(甘氨酸、丙氨酸、絲氨酸、蘇氨酸和甲硫氨酸)。通常不改變比活性(specificactivity)的氨基酸取代是本領(lǐng)域已知的，并且由例如H.Neurath和R.L.Hill,1979,于TheProteins,AcademicPress,NewYork中描述。最普遍發(fā)生的交換是Ala/Ser、Val/Ile、Asp/Glu、Thr/Ser、Ala/Gly、Ala/Thr、Ser/Asn、Ala/Val、Ser/Gly、Tyr/Phe、Ala/Pro、Lys/Arg、Asp/Asn、Leu/Ile、Leu/Val、Ala/Glu和Asp/Gly。除了20種標(biāo)準(zhǔn)氨基酸之外，非標(biāo)準(zhǔn)氨基酸(如4-羥脯氨酸，6-N-甲基賴氨酸，2-氨基異丁酸，異纈氨酸和a-甲基絲氨酸)可取代野生型多肽的氨基酸殘基。有限數(shù)量的非保守氨基酸、未由遺傳密碼編碼的氨基酸和非天然氨基酸可取代氨基酸殘基?！胺翘烊话被帷痹诘鞍踪|(zhì)合成之后經(jīng)修飾，和/或在其側(cè)鏈具有與標(biāo)準(zhǔn)氨基酸不同的化學(xué)結(jié)構(gòu)。非天然氨基酸可為化學(xué)合成的，且優(yōu)選為商業(yè)上可獲得的，并包括哌可酸(pipecolicacid)、噻唑烷酸、脫氫脯氨酸、3-和4-甲基脯氨酸和3，3-二甲基脯氨酸。能夠根據(jù)本領(lǐng)域已知的方法,例如定位誘變或丙氨酸分區(qū)誘變法(Cunningham和Wells，1989，Science244:1081-1085)來(lái)鑒定親本多肽中的必需氨基酸。在后一技術(shù)中，將單一丙氨酸突變引入到分子中的每個(gè)殘基，并且測(cè)試所得突變分子的生物活性(即碳酸酐酶活性)以鑒定對(duì)于所述分子的活性關(guān)鍵的氨基酸殘基。亦參見Hilton等，1996，J.Biol.Chem.271:4699_4708。酶的活性部位或其它的生物相互作用也能夠通過(guò)結(jié)構(gòu)的物理分析而測(cè)定，如通過(guò)以下這些技術(shù)如核磁共振、晶體學(xué)、電子衍射或光親和標(biāo)記，連同推定的接觸位點(diǎn)氨基酸的突變來(lái)測(cè)定。參見例如deVos等，1992，Science255=306-312；Smith等，1992，J.Mol.Biol.224:899-904；fflodaver等，1992，F(xiàn)EBSLett.309:59_64。已對(duì)碳酸酐酶進(jìn)行了大量的這些分析，最重要的例如在Tripp等，2001，J.Biol.Chem.27648615-48618和Lindskog,1997，Pharmacol.Ther.74:1-20中所綜述的。必需氨基酸的身份(identity)也能夠從與多肽的同一性分析來(lái)推斷，所述多肽與本發(fā)明的多肽相關(guān)。a-碳酸酐酶通過(guò)其共有序列基序來(lái)鑒定S-E-[HN]-x-[LIVM]-x(4)-[FYH]-x(2)-E-[LIVMGA]-H-[LIVMFA](2)。相應(yīng)的共有殘基對(duì)應(yīng)于SEQIDNO13的位置113至129位SEQIDNO:2的位置130至146。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，所有共有位置存在于碳酸酐酶中。預(yù)期下述氨基酸殘基H108、H110和H127(編號(hào)依照SEQIDNO13)形成對(duì)于催化重要的組氨酸三聯(lián)體。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，碳酸酐酶包含在位置108、110和127的組氨酸(使用SEQIDNO13的編號(hào))。預(yù)期下述氨基酸殘基H83、E114、Q105和T145(使用SEQIDN0:13編號(hào))參與質(zhì)子穿梭(protonshuttle)機(jī)制,其亦涉及該酶的催化活性(類似于人CAII,如Smith和Ferry,2000,FEMSMicrobiolRev.24:335-366所述)。在另一個(gè)實(shí)施方案中，所述碳酸酐酶包含在位置83(使用SEQIDNO:13編號(hào))的組氨酸和/或在位置106(使用SEQIDNO13編號(hào))的谷氨酰胺和/或在位置114(使用SEQIDNO13編號(hào))的谷氨酸和/或在位置195(使用SEQIDNO:13編號(hào))的蘇氨酸。優(yōu)選地，在所述碳酸酐酶中存在至少一個(gè)質(zhì)子穿梭位置，更優(yōu)選存在至少兩個(gè)質(zhì)子穿梭位置，更優(yōu)選存在至少三個(gè)質(zhì)子穿梭位置，且最優(yōu)選存在所有的質(zhì)子穿梭位置。預(yù)期下述半胱氨酸殘基C45和C199參與半胱氨酸橋聯(lián)，并因此對(duì)于碳酸酐酶的穩(wěn)定性可為重要的。之前在淋病奈瑟氏球菌(Neisseriagonorrhoeae)CA(Huang等，1998,JMolBiol,283:301-310.)中鑒定出了相應(yīng)的半胱氨酸。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，碳酸酐酶包含在位置45和199的半胱氨酸(使用SEQIDNO:13編號(hào))。能夠使用已知的誘變、重組和/或改組(shuffling)方法，接著進(jìn)行有關(guān)的篩選方法，例如那些由Reidhaar-Olson和Sauer,1988,Science241:53-57；Bowie和Sauer,1989，Proc.Natl.Acad.Sci.USA86:2152-2156；W095/17413;或W095/22625公開的那些方法來(lái)進(jìn)行并測(cè)試單個(gè)或多個(gè)氨基酸取代。能夠使用的其它方法包括易錯(cuò)PCR、噬菌體展示(例如，Lowman等，1991，Biochemistry30:10832-10837;美國(guó)專利5,223,409號(hào)；W092/06204)和區(qū)域定向的誘變(Derbyshire等，1986，Gene46:145；Ner等，1988，DNA7127)。誘變/改組方法能夠與高通量、自動(dòng)化的篩選方法組合以檢測(cè)由宿主細(xì)胞表達(dá)的克隆的、誘變的多肽的活性。能夠從宿主細(xì)胞回收編碼活性多肽的誘變的DNA分子，并且使用本領(lǐng)域內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)方法快速測(cè)序。這些方法允許快速確定多肽中單個(gè)氨基酸殘基的重要性，并可適用于未知結(jié)構(gòu)的多肽。上文所述的Caminibacter碳酸酐酶可用于一系列下文中更加詳細(xì)描述的應(yīng)用。當(dāng)在下文中提及Caminibacter碳酸酐酶或碳酸酐酶時(shí)，旨在包括所有在本發(fā)明中描述的碳酸酐酶，特別是如果其落入要求保護(hù)的同一性。具體而言，Caminibacter碳酸酐酶可用于從CO2排放流提取二氧化碳,例如從產(chǎn)生電的發(fā)電廠中基于碳或基于烴類的燃燒，或從此類工廠、工業(yè)熔爐、火爐、烤箱或壁爐的煙道氣排氣管，或從飛機(jī)或汽車的排氣裝置提取二氧化碳。Caminibacter碳酸酐酶亦可用于在工業(yè)氣體的制備中去除CO2,所述氣體如乙炔(C2H2)、一氧化碳(CO)、氯氣(Cl2)、氫氣(H2)、甲烷(CH4)、一氧化二氮(N2O)、丙烷(C3H8)、二氧化硫(SO2)、氬氣(Ar)、氮?dú)?N2)和氧氣(O2)。Caminibacter碳酸酐酶亦可用于在天然氣的加工過(guò)程中從原天然氣去除C02。從原天然氣去除CO2會(huì)幫助富集天然氣中的甲燒(CH4)成分(content),由此增加熱單位/m3。原天然氣一般是從油井、氣井和冷凝井獲得的。當(dāng)從地質(zhì)的天然氣藏(naturalgasreservoir)通過(guò)常規(guī)方法獲得時(shí),天然氣包含1%-10%的CO2,但是取決于天然來(lái)源或使用的回收方法，其可包含高至50%的CO2，或甚至更高。碳酸酐酶亦可用于純化天然氣，使其基本上不含CO2,例如，使得CO2含量為I%以下，優(yōu)選0.5%以下、0.2%以下、0.I%以下、0.05%以下，且最優(yōu)選0.02%以下。類似天然氣的甲烷富集，碳酸酐酶亦可用于富集生物氣中的甲烷成分。生物氣總是會(huì)包含相當(dāng)程度的CO2，因?yàn)橛糜诎l(fā)酵過(guò)程的細(xì)菌產(chǎn)生甲烷(60-70%)CO2(30-40%)。生物氣產(chǎn)生可使用嗜溫(mesophilic)或嗜熱微生物進(jìn)行。嗜熱菌株允許發(fā)酵在高溫進(jìn)行，例如，40°C至80°C，且優(yōu)選50°C至70°C，且甚至更優(yōu)選55°C至60°C。在此類工藝中，熱穩(wěn)定性碳酸酐酶對(duì)于從甲烷去除CO2是特別有用的。本發(fā)明提供了Caminibacter碳酸酐酶減少生物氣中的二氧化碳含量的用途,優(yōu)選地，CO2含量減少至使得其占少于25%，更優(yōu)選少于20%、15%、10%、5%、2%、1%、0.5%和最優(yōu)選少于0.1%。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，碳酸酐酶是熱穩(wěn)定的。此外，碳酸酐酶可施用于合成氣的產(chǎn)生，即去除由含碳燃料(例如甲烷或天然氣)的氣化生成的C02，由此富集合成氣的CO和H2成分。當(dāng)合成氣產(chǎn)生發(fā)生在高溫時(shí)，熱穩(wěn)定性碳酸酐酶的使用是優(yōu)勢(shì)。本發(fā)明提供了碳酸酐酶在合成氣產(chǎn)生中減少二氧化碳含量的用途。優(yōu)選地，CO2成分減少至使得其占少于25%，更優(yōu)選少于20%、15%、10%、5%、2%、1%、0.5%和最優(yōu)選少于0.1%。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，碳酸酐酶是熱穩(wěn)定的。優(yōu)選地，如上所述用于CO2提取的碳酸酐酶，在0.IMBritton-Robinson緩沖液pH8中在45°C以上，優(yōu)選50°C以上，55°C以上，60°C以上，65°C以上，更優(yōu)選70°C以上，最優(yōu)選80°C以上，最優(yōu)選90°C以上，最優(yōu)選100°C以上，最優(yōu)選105°C以上且甚至最優(yōu)選110°C以上的溫度進(jìn)行至少15分鐘，優(yōu)選至少2小時(shí)，更優(yōu)選至少24小時(shí)，更優(yōu)選至少7日，更優(yōu)選至少10日，甚至更優(yōu)選至少14日，最優(yōu)選至少30日，甚至最優(yōu)選至少50日在高溫溫育之后保持至少30%以上、優(yōu)選40%以上，更優(yōu)選50%以上，更優(yōu)選60%以上，甚至更優(yōu)選70%以上，最優(yōu)選80%以上，最優(yōu)選85%以上，最優(yōu)選90%以上，最優(yōu)選95%以上的殘余活性，且甚至最優(yōu)選殘余活性未變化。碳酸酐酶的溫度穩(wěn)定性可通過(guò)酶的配制，例如通過(guò)酶的固定化而得到一定程度的增加。在本發(fā)明的一個(gè)方面，從含CO2的介質(zhì)提取CO2是在基于酶的生物反應(yīng)器中進(jìn)行的。在生物反應(yīng)器中加工包含二氧化碳的介質(zhì)之前，可對(duì)其進(jìn)行純化使其不含可擾亂酶反應(yīng)，或以其他方式，例如通過(guò)堵塞出口或膜而干擾生物反應(yīng)器功能的污染物。從燃燒過(guò)程排放的氣體/多相混合物，例如煙道氣或廢氣，優(yōu)選在氣體/多相混合物傳入生物反應(yīng)器之前清除了灰、顆粒、NOj^P/或S02。來(lái)自不同區(qū)的原天然氣可具有不同的組成和分離要求。優(yōu)選地，在基于酶的生物反應(yīng)器中提取CO2之前，去除油、冷凝物、水和天然氣液體(若存在于原天然氣中)。從燃燒過(guò)程排放的或存在于原天然氣中的CO2可在與硫去除相同的工藝中提取，或可在完全不同的工藝中提取。若在此時(shí)點(diǎn)氣體超過(guò)了本發(fā)明的碳酸酐酶的最適溫度，則可需要一定程度的冷卻。在CO2提取過(guò)程中碳酸酐酶暴露于的溫度(無(wú)論其為生物反應(yīng)器中的工藝溫度或進(jìn)料氣體溫度)可為0°C至120°C。優(yōu)選地，工藝溫度為45°C-IlO0C,更優(yōu)選50°C-90°C，更優(yōu)選55°C-80°C，甚至更優(yōu)選60°C-75°C，且最優(yōu)選65°C-70V。用于氣體分離，包括CO2提取的反應(yīng)器和工藝，在本領(lǐng)域是公知的，并在商業(yè)上用于多種目的(A.Kohl和R.Nielsen,GasPurification,第5版，GulfProfessionalPublishing,Houston,TX,1997)。存在幾種類型的反應(yīng)器可與本發(fā)明的碳酸酐酶組合以生成用于從氣體如燃燒氣體或呼吸氣體提取CO2的生物反應(yīng)器(包含生物材料如酶的反應(yīng)器)。因?yàn)樘妓狒父纳屏薈O2提取的速率，將碳酸酐酶與CO2提取反應(yīng)器組合使得反應(yīng)器和工藝能夠得到改善，如與常規(guī)方法相比，較小的尺寸和較廉價(jià)的吸收模塊(例如較短的吸收柱)，和使用低能耗和低揮發(fā)性載液，以及總體較低的操作溫度。一種類型的反應(yīng)器使用液膜。這可例如為包含中空纖維膜的反應(yīng)器，其包含如描述于Majumdar等，1988，AIChE1135-1145；US4，750，918；US6，156，096；W004/104160的液膜。此類基于中空纖維膜的設(shè)計(jì)有時(shí)亦稱作中空纖維液膜(hollowfiberliquidmembrane,HFLM)而基于這些的CO2分離裝置命名為中空纖維封閉液膜(HFCLM)透過(guò)器。HFCLM透過(guò)器的常見特征是圍繞進(jìn)樣和吹掃(swe印)氣流的中空纖維彼此靠近(即，“緊密填充(tightlypacked)”或“緊鄰著(immediatelyadjacent)”)，且其被封裝于單一的剛性處理室而形成一個(gè)完整的透過(guò)器。在此種設(shè)計(jì)中，液體圍繞緊密填充的進(jìn)樣和吹掃中空纖維的外殼側(cè)。由于一個(gè)中空纖維外壁之間的距離非常接近鄰接的中空纖維，其間液體層的厚度非常薄，類似膜，且液體的組成僅使得某些組分能夠穿過(guò)，因此使用了術(shù)語(yǔ)“液膜”以描述圍繞所述中空纖維的液體。其中液膜夾心在兩個(gè)結(jié)構(gòu)支持膜之間的封閉液膜透過(guò)器在本領(lǐng)域也有描述(Cowan等，2003，Ann.NYAcad.Sci.984:453-469);該設(shè)計(jì)基本上以與HFCLM相同的方式發(fā)揮作用。封閉液膜的反應(yīng)器亦與碳酸酐酶組合使用，如描述于US6，143，556，WO2004/104160，Cowan等，2003，Ann.NYAcad.Sci.984:453-469；和Trachtenberg等，2003,SAEinternationalConferenceonEnvironmentalSystemsDocketnumber2003-01-2499。在這些情況下，CO2解吸步驟與吸附步驟發(fā)生于相同的封裝的處理室中。另一個(gè)實(shí)例描述了基于胺的CO2捕捉反應(yīng)器，其基于吸收/解吸中空纖維膜模塊(Kosaraju等，2005,Ind.Eng.Chem.Res.44:1250-1258)。另一種類型的反應(yīng)器使用直接的氣液接觸。這可例如為常規(guī)的基于溶劑的CO2捕捉反應(yīng)器，其基于吸收/解吸柱反應(yīng)器(us2008/0056972，Reddy等，SecondNationalConferenceonCarbonSequestration,NETL/D0E,Alexandria,VA,May5-8,2003)。使用烷醇胺(如單乙醇胺，二乙醇胺和甲基二乙醇胺)以供CO2提取的商業(yè)性直接氣液接觸反應(yīng)器的實(shí)例流程圖(flowscheme)不于A.Kohl和R.Nielsen,GasPurification,第5版，GulfProfessionalPublishing,Houston,TX,1997:57_62。使用堿性鹽溶液(如碳酸鉀)以供CO2提取的商業(yè)性直接氣液接觸反應(yīng)器的實(shí)例流程圖A.Kohl和R.Nielsen,GasPurification,第5版，GulfProfessionalPublishing,Houston,TX,1997334-340。使用碳酸酐酶的直接氣液接觸反應(yīng)器描述于US6，524，843；W02004/007058,WO2004/056455，US7，176，017和US2004/0059231。在該類型的反應(yīng)器中，將氣相或多相混合物在氣相中的CO2由液相吸收，并在液相中由碳酸酐酶轉(zhuǎn)化為碳酸氫根的條件下與液相相接觸。通過(guò)連續(xù)流從反應(yīng)器去除富含碳酸氫根的液體，以確保CO2和碳酸氫根之間的平衡移向CO2的連續(xù)轉(zhuǎn)化。氣相溶解于液相依賴于氣體和液體之間的表面接觸區(qū)域。較大的接觸區(qū)域可例如通過(guò)將液體和含CO2的氣體穿過(guò)高表面區(qū)域填充的、塔盤(tray)或板式柱(platecolumn)或塔，通過(guò)將液體小滴噴灑經(jīng)過(guò)含CO2的氣體(即，噴霧接觸器)，或通過(guò)將含CO2氣體鼓泡經(jīng)過(guò)液體(即，鼓泡槽(bubbletank)或鼓泡塘(bubblepond)),或通過(guò)這些技術(shù)的組合來(lái)實(shí)施。填充柱可包含填充物如拉西環(huán)(raschigring)、貝爾鞍(berlsaddles)、勒辛環(huán)(lessingring)、矩鞍金屬(intaloxmetal)、矩革安(intaloxsaddle)、鮑爾環(huán)(pallring)或工程的填充物如Q-PAC(LantecProducts,Inc.,AgouraHills,CA91301)。填充材料可包含聚合物如尼龍、聚酯、聚乙烯、聚醚醚酮(polyetheretherketone)、聚丙烯、聚苯乙烯或氟聚合物(例如聚四氟乙烯)，陶瓷如二氧化硅或金屬如鋁、碳素鋼或不銹鋼，或基于纖維素的材料如木或棉纖維。在液體是連續(xù)交換的或當(dāng)需要將碳酸酐酶限制在反應(yīng)器中一個(gè)或多個(gè)位置的反應(yīng)器類型中，可通過(guò)多種方式將碳酸酐酶保留于反應(yīng)器中。在填充柱中，碳酸酐酶可固定于填充材料上(對(duì)于固定化CA的方法，參見例如WO2005/114417)。在“鼓泡”反應(yīng)器中，可將碳酸酐酶包埋于多孔基質(zhì)，例如，不溶性凝膠顆粒，如二氧化硅、海藻酸(鹽)、海藻酸/殼聚糖、海藻酸、羧甲基纖維素，或可將碳酸酐酶固定(通過(guò)共價(jià)鍵、離子電荷、包埋或包囊)于懸于液體的固體填充物上(如填充柱中)，或碳酸酐酶可化學(xué)連接在白蛋白或PEG網(wǎng)絡(luò)中。還可通過(guò)包埋于聚合物固定材料而將碳酸酐酶限制于反應(yīng)器中的特定位置，所述材料可包含膠束或反膠束材料，如描述與WO2010/037109中的。噴霧接觸器可包括垂直或水平的噴灑室、逆流噴灑塔、文丘里洗滌器、噴射器(ejector)或噴氣洗滌器(jetscrubber)、旋風(fēng)洗漆器和噴霧干燥器(A.Kohl和R.Nielsen,GasPurification,第5版，GulfProfessionalPublishing,Houston,TX,1997:418-427和604-616)。當(dāng)避免壓力降和容忍氣體如具有大氣壓力的燃燒后排出氣中的固體顆粒物是重要的時(shí)，噴霧接觸器的使用是需要的。然而，為了最為有效，在噴霧接觸器中CO2吸收的速率必須快，且碳酸酐酶可提供需要的催化以實(shí)現(xiàn)這些快速的速率。在直接氣液接觸反應(yīng)器中的CO2提取可涉及第一吸收階段，繼以任選地后續(xù)解吸、沉淀、利用、收集、再生或釋放階段。吸收階段的一般描述如下所述。當(dāng)操作吸收反應(yīng)器時(shí)，含水液體在一端，優(yōu)選頂部進(jìn)入反應(yīng)器，而流至另一端，優(yōu)選底部，而含CO2的氣體流(進(jìn)料氣)在一端，優(yōu)選液體的相反端(底部)逆流”)進(jìn)入反應(yīng)器，且氣體穿過(guò)液體并排出，而失去(minus)提取入液體的CO2，穿過(guò)在另一端的出氣口(優(yōu)選地，反應(yīng)器頂部)。排出吸收反應(yīng)器的液體富含碳酸氫根/碳酸根(富CO2)液體，而排出氣與進(jìn)料氣相比CO2含量減少。富CO2液體可在后續(xù)反應(yīng)中加工，例如通過(guò)經(jīng)過(guò)解吸反應(yīng)器生成純CO2，或產(chǎn)生碳酸鹽沉淀如CaC03。來(lái)自吸收反應(yīng)器的富CO2液體亦可加以利用，例如增強(qiáng)藻類生長(zhǎng)，加以收集，例如通過(guò)將富CO2液體泵入封閉的地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行，加以釋放，例如通過(guò)將富CO2液體泵入環(huán)境，如從水下生命支持系統(tǒng)將碳酸氫鹽液體釋放入海水，加以蒸發(fā)或脫鹽。含有碳酸氫根陰離子的富CO2液體可用于工業(yè)工藝，如用作化肥的碳酸銨和碳酸氫銨的制造工藝，或用于供去除和中和酸性氣體如二氧化硫的工藝。上文所述的反應(yīng)器可僅涉及吸收階段，僅涉及解吸階段或涉及吸收繼以解吸階段，其中碳酸酐酶可催化CO2水合為碳酸氫根或碳酸氫根脫水為CO2或兩者皆是。反應(yīng)器可彼此組合，其中每個(gè)反應(yīng)器構(gòu)成模塊。例如，液膜反應(yīng)器可作為吸收模塊起作用而直接氣液接觸反應(yīng)器可作為解吸模塊起作用，或反之亦然。不限制本發(fā)明的范圍，提供了圖2以說(shuō)明包含吸收和解吸模塊的CO2提取反應(yīng)器的一般概略，通過(guò)該反應(yīng)器，CO2吸收載液循環(huán)，即其從吸收器中含CO2的氣相(進(jìn)料氣)去除CO2，在解吸器中釋放純化的CO2氣體，然后重新循環(huán)至吸收器。術(shù)語(yǔ)“進(jìn)料氣”通常用于涉及CO2提取反應(yīng)器，其中其暗示CO2是通過(guò)與反應(yīng)器中的貧CO2載液相接觸而從含CO2的氣相去除。進(jìn)料氣可為大氣壓，或大氣壓的壓力以上或以下。CO2在載液中的選擇溶解性(selectivesolubility)導(dǎo)致CO2在吸收器中從進(jìn)料氣提取入載液。在解吸器中,通過(guò)引入降低CO2在載液中的溶解性的壓力差(例如，在解吸器氣相中與進(jìn)料氣中的相比較低的CO2分壓，如可通過(guò)在解吸器中施加真空來(lái)實(shí)現(xiàn))和/或施加熱量(例如通過(guò)再沸器)、蒸汽或吹掃氣將CO2驅(qū)入解吸器中的氣相來(lái)將CO2從載液釋放。熱能本身可用于驅(qū)動(dòng)解吸，如常用于基于單乙醇胺的CO2提取工藝。例如，通常的基于乙醇胺的CO2提取的解吸器中的溫度為高于100°C(例如120°C)?；蛘?，熱能可與壓力減少組合以驅(qū)動(dòng)解吸，在此情況下，可降低解吸器中的溫度。例如，與相對(duì)于吸收器中的壓力(例如大氣壓)減少的壓力(例如真空)組合，解吸器可在70°C操作。pH的差異可用于促進(jìn)吸收和解吸，其中在更加堿性的pH有利于將CO2吸收入水性介質(zhì)，而在堿性較低(更加酸性)的pH有利于CO2從水性介質(zhì)解吸。吸收和解吸之間相關(guān)PH差異的范圍(“振幅(swing)”)取決于具體的工藝。例如，為了方便說(shuō)明，CO2吸收入基于碳酸氫根的載液可發(fā)生于pH9以上，導(dǎo)致載液pH下降至pH9以下。然后CO2從載液的解吸可發(fā)生于pH9以下的pH。當(dāng)經(jīng)過(guò)吸收器的進(jìn)料氣的壓力高于解吸器中氣相壓力時(shí)，可確立/發(fā)生吸收器和解吸器之間的壓力差。在一些情況下，如對(duì)于天然氣升級(jí)(naturalgasupgrading),吸收器中的氣壓高于解吸器中的氣壓，且吸收器和解吸器中的氣壓均高于大氣壓。在其他情況下，吸收器中的氣壓高于大氣壓，而解吸器中的氣壓為大氣壓或低于大氣壓(即等于或小于IOOkPa)?；蛘?，當(dāng)經(jīng)過(guò)吸收器的進(jìn)料氣(如燒煤燃燒之后的煙道氣)的壓力大約為大氣壓而解吸器中氣相的壓力低于大氣壓時(shí)，可確立/發(fā)生吸收器和解吸器之間的壓力差。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，吸收器和解吸器之間的總壓力差為至少約35kPa。在圖2中概略顯示的吸收器和解吸器可為基本上相同溫度(“等溫的”)或不同溫度。Caminibacter碳酸酐酶可僅存在于吸收器或解吸器或兩者皆是。使用真空(低壓)在低溫例如70°C在存在高溫碳酸酐酶如Caminibacter碳酸酐酶的吸收器中再生CO2是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案。在此種工藝中的碳酸酐酶催化CO2吸收至吸收溶劑和CO2從吸收溶劑解吸。當(dāng)吸收器和解吸器處于不同溫度時(shí)，可使用溫度調(diào)節(jié)器(例如熱交換器)以保存該過(guò)程中的能量。在進(jìn)一步的闡述中，對(duì)于CO2提取(US2007/0256559)描述了用于H2S吸收的真空碳酸鹽工藝(vacuumcarbonateprocess)的修飾(A.Kohl和R.Nielsen,GasPurification,第5版，GulfProfessionalPublishing,Houston,TX,1997,383-388)，并將其與碳酸酐酶一同公開(Lu等，DOEProjectNo.DE-FC26-08NT0005498,NETLCO2CaptureTechnologyforExistingPlantsR&DMeeting,March24-26,2009,Pittsburgh,PA)。在該闡述中，大氣壓電廠煙道氣在吸收柱中以40至60°C的溫度與碳酸鉀水溶液和碳酸酐酶相接觸，認(rèn)為在此處碳酸酐酶改善載液中CO2水合為碳酸氫根的速率。將富CO2的載液泵送至解吸柱(“洗提塔(stripper)”)，在此處CO2通過(guò)低壓(例如14_55KPa)和施加熱(例如，50-700C)的組合從載液釋出，所述熱是通過(guò)直接注入來(lái)自電廠低壓蒸汽輪機(jī)的低壓、低品質(zhì)廢汽流(exhauststeam)獲得的。本發(fā)明來(lái)自Caminibacter的碳酸酐酶特別適用于所述的經(jīng)修飾的真空碳酸鹽工藝，因?yàn)镃aminibacter碳酸酐酶可耐受吸收器和解吸器兩者中的溫度，意味著不像其他已知的碳酸酐酶會(huì)被解吸器中的溫度所失活，Caminibacter碳酸酐酶可耐受解吸器中的溫度，允許其隨著載液通過(guò)工藝的吸收和解吸階段循環(huán)。物理攪拌，包括超聲波攪拌，可與真空組合以增強(qiáng)解吸器中CO2從載液的釋出。另一種類型的反應(yīng)器使用膜與由碳酸酐酶催化的CO2水合的組合，繼以沉淀。在一種情況下，通過(guò)將氣態(tài)流經(jīng)過(guò)氣體擴(kuò)散膜將CO2從氣態(tài)流移除至溶液，在此處，轉(zhuǎn)化通過(guò)將CO2溶液經(jīng)過(guò)包含碳酸酐酶的基質(zhì)并添加礦物質(zhì)離子以導(dǎo)致碳酸鹽的沉淀得到加速(US7，132，090)。已進(jìn)一步顯示碳酸酐酶不僅可催化CO2水合/脫水反應(yīng)，還可促進(jìn)碳酸鈣的沉淀(Mirjafari等，2007,Ind.Eng.Che.Res.46:921-926)。另一種類型的反應(yīng)器從環(huán)境空氣去除C02。已經(jīng)報(bào)道了經(jīng)設(shè)計(jì)以從環(huán)境空氣去除CO2的反應(yīng)器(Stolaroff等，2008，Environ.Sci.Technol.42:2728-2735)，然而該反應(yīng)器并未利用碳酸酐酶。不拘于報(bào)道的環(huán)境空氣反應(yīng)器的設(shè)計(jì)，如本發(fā)明中公開的與合適載液組合的碳酸酐酶，可用于本文中所述的此種反應(yīng)器或其他反應(yīng)器設(shè)計(jì)。熱穩(wěn)定碳酸酐酶是特別有用的，因?yàn)榉磻?yīng)器暴露于環(huán)境條件，如陽(yáng)光，可增加液體溫度超過(guò)已知碳酸酐酶的耐受程度，并避免冷卻反應(yīng)器的需要。這說(shuō)明了下述情況，其中從含CO2的介質(zhì)提取CO2的工藝可需要碳酸酐酶在高于含CO2的介質(zhì)的起始溫度的溫度下起作用，或耐受該溫度，所述介質(zhì)如環(huán)境空氣，其可在夜間冷(低于10°C)而在日間熱(高于45°C)。如上所述的不同的膜反應(yīng)器和直接氣液接觸反應(yīng)器以及其他備選方案可施用于二氧化碳提取工藝，其中吸收過(guò)程和解吸過(guò)程發(fā)生于至少兩步。此類反應(yīng)器一般包括下述元件a)至少一個(gè)吸收模塊，其可包含氣體入口區(qū)和/或氣體出口區(qū)；b)至少一個(gè)解吸模塊，其包含氣體出口區(qū)；c)載液；和d)連接吸收模塊和解吸模塊的裝置(means)，從而使得載液可從吸收模塊傳至解吸模塊。任選地，用于連接吸收和解吸模塊的裝置是回路(circuit)，允許載液一旦經(jīng)過(guò)解吸模塊，能夠回到吸收模塊中。所述模塊的一個(gè)或兩者可包含至少一個(gè)CO2可透過(guò)的膜，其將氣相和水相分開，如W02010/014773和W02010/014774中所述。該模塊類型也稱作氣液膜(GLM)模塊。該GLM模塊可例如為中空纖維膜、平層膜(flatsheetmembrane)或螺旋卷繞的膜的形式。所述GLM模塊可作為吸收器模塊和/或解吸器模塊起作用?；蛘撸K之一可為GLM模塊而另一個(gè)模塊的組成可使得氣相和液相直接接觸，或換言之，氣液界面未由膜分開。該模塊類型亦稱作直接氣液接觸(DGLC)模塊或就稱作直接接觸(DC)模塊。所述DGLC模塊可例如為允許氣液接觸的填充有填充材料的柱，和/或配置將氣體暴露于液體的入口的含有液體的容器(如鼓泡塔)，和/或液體噴淋(如噴淋塔)和/或充氣器模塊和/或降膜蒸發(fā)器的形式。所述DGLC模塊可作為吸收器模塊或解吸器模塊起作用。泡罩系統(tǒng)、篩板系統(tǒng)、Disk-and-doughnut柱和填充柱是直接氣液接觸模塊(DGLC)的實(shí)例。如上所述的反應(yīng)器類型可在任何所需溫度操作。在一個(gè)實(shí)施方案中，操作反應(yīng)器所用的與碳酸酐酶相接觸和/或包含碳酸酐酶的液體的溫度為0°c-120°c或5°C-Iio0C,更優(yōu)選10V-100V，更優(yōu)選20V-95V，更優(yōu)選30V-90V，更優(yōu)選40V-85V，更優(yōu)選500C-800C，更優(yōu)選55°C-75°C，且最優(yōu)選60°C-70°C。CO2的吸收和解吸速率取決于載液的pH。在與本發(fā)明相關(guān)的所述反應(yīng)器類型中，貧CO2的載液的pH是pH4-12，優(yōu)選pH7以上(如在室溫測(cè)量，即20_25°C)，更優(yōu)選pH8以上，更優(yōu)選8-12，更優(yōu)選8-10.5，更優(yōu)選8.5-10，甚至更優(yōu)選9-9.5。由于在吸收過(guò)程中CO2水合為碳酸(其立即在水中解離為碳酸氫根)，載液的pH隨著富CO2載液的碳含量的增加而降低。PH降低的程度取決于載液的緩沖能力和吸收的CO2的量。在本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，載液為碳酸氫鹽緩沖液，如碳酸氫鈉，碳酸氫鉀，碳酸氫銫或另一種合適的碳酸氫鹽，在此處取決于pH，或多或少量的碳酸鹽和/或碳酸會(huì)與碳酸氫鹽一同存在。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，富CO2的載液經(jīng)過(guò)解吸階段，在此處富CO2的載液的PH會(huì)隨著CO2釋放而增加。為了再循環(huán)載液通過(guò)此種吸收-解吸系統(tǒng)，優(yōu)選在載液重新經(jīng)過(guò)吸收階段之前其PH回到貧CO2載液的pH。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，反應(yīng)器配置有調(diào)節(jié)載液中pH的裝置。這可以幾種方式進(jìn)行。一種方式是將堿性物質(zhì)添加至載液，例如在圖2中指示的輔助組分添加點(diǎn)(13a)之一添加，使用自動(dòng)pH調(diào)整裝置如自動(dòng)滴定器。所述堿性物質(zhì)優(yōu)選與在系統(tǒng)中循環(huán)的載液具有相同的組成(例如，溶劑濃度、離子強(qiáng)度、碳酸酐酶的量等)，且可在吸收之前的任何時(shí)間添加以供調(diào)整pH。類似地，可在解吸之前的任何時(shí)間將中性至酸性物質(zhì)添加至載液，例如在圖2中指示的輔助組分添加點(diǎn)(13b)之一添加。若需要，多余的載液可從系統(tǒng)移除，例如在圖2中指示的移除點(diǎn)(14)之一移除。在如上所述的CO2捕獲工藝中，本發(fā)明的Caminibacter碳酸酐酶可與一種或多種其他碳酸酐酶組合。在整個(gè)CO2捕獲工藝中的不同工藝步驟可需要不同的操作條件，例如溫度、pH、載液組成、壓力等。本發(fā)明的碳酸酐酶可與CO2捕獲工藝中所需的在不同最優(yōu)條件下操作的其他碳酸酐酶組合。例如，一種碳酸酐酶可在載液中循環(huán)，而不同的碳酸酐酶可固定于反應(yīng)器中的一個(gè)或多個(gè)位置。本發(fā)明的碳酸酐酶或包含本發(fā)明的碳酸酐酶的如上所述的基于酶的生物反應(yīng)器亦具有更非常規(guī)的應(yīng)用，如飛行員座艙、潛水艇(submarinevessel)、水中用具(aquaticgear)、安全或救火用具(safetyandfirefightinggear)以及宇航員的太空服和人工肺裝置以維持呼吸空氣不含毒性水平的C02。其它的應(yīng)用為從狹窄空間去除CO2，如在實(shí)施發(fā)酵的釀酒廠和封閉建筑內(nèi)降低危險(xiǎn)的CO2水平以及從對(duì)CO2敏感的環(huán)境如博物館或圖書館中降低危險(xiǎn)的CO2水平以防止過(guò)量CO2對(duì)書籍和藝術(shù)品的酸性損傷。另外的用途為從熱環(huán)境空氣如沙漠中的熱環(huán)境空氣去除C02。在此情況下，所述碳酸酐酶可例如包含于適于從環(huán)境空氣提取CO2的反應(yīng)器中，如Stolaroff等，2008Environ.Sci.Technol.，42，2728-2735所述，上述反應(yīng)器可例如采取“人工樹(artificialtree)”的形式。Caminibacter碳酸酐酶可用作獨(dú)立的CO2提取催化劑或其可與常規(guī)的CO2提取技術(shù)如通過(guò)基于胺的溶劑或氨水或如Selexol(UnionCarbide)或聚乙二醇醚的物理溶劑的化學(xué)吸收相組合。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，將Caminbacter碳酸酐酶與二氧化碳吸收化合物如基于胺的化合物組合，所述化合物例如水性烷醇胺包括單乙醇胺(MEA)，二乙醇胺(DEA)，甲基二乙醇胺(MDEA)，2-氨基-2-甲基-I-丙醇(AMP)，2-氨基-2-羥甲基_1，3-丙二醇(AHPD)，二異丙醇胺(DIPA)，N-甲基氨基丙酸或其他天然或修飾的氨基酸的水溶性鹽，2-(2-氨基乙基氨基)乙醇(AEE)，三乙醇胺(TEA)或其它基于伯、仲、叔胺或空間位阻的胺的溶劑包括描述于US4，112，052(通過(guò)提述并入本文)的7至9頁(yè)的那些，或者甘氨酸或?；撬岬乃喳}，或者其它液體吸收劑如水性Na0H、K0H、Li0H，具有不同離子強(qiáng)度的碳酸鹽或碳酸氫鹽溶液，或電解質(zhì)水溶液和促進(jìn)劑(promoter)如哌嗪或聚乙二醇醚，或它們的混合物或其類似物或混合物。所述組合可施用于如上所述的生物反應(yīng)器，或其可施用于已經(jīng)存在的基于常規(guī)技術(shù)的CO2洗滌設(shè)備。在常規(guī)生物反應(yīng)器中，烷醇胺的濃度通常為15-30重量百分比。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，烷醇胺的濃度可為常規(guī)范圍或優(yōu)選在較低濃度，如優(yōu)選15%(V/V)以下，更優(yōu)選12%以下、10%、8%、6%、5%、4%、3%、2%、1%、0.5%、0.2%以下且最優(yōu)選0.1%(V/V)以下。在常規(guī)工藝中，添加腐蝕和氧化抑制劑，如包含于FluorDaniel的專有的EconAmineFG溶劑中的，以供增加胺濃度同時(shí)減少腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)。無(wú)機(jī)腐蝕抑制劑包括鑰；(例如偏釩酸鈉)、銻、銅、鈷、錫和硫化合物。有機(jī)腐蝕抑制劑包括硫脲和水楊酸。其他輔助的載液組分可包括潤(rùn)濕劑、螯合劑和降粘劑，和其他能夠增加CO2流入或流出載液的通量的化合物。在常規(guī)工藝中，常采用供減少和/或避免泡沫形成的技術(shù)。這些包括在CO2提取之前去除導(dǎo)致泡沫的雜質(zhì)，和使用消泡劑和抑泡劑如硅氧烷化合物或高沸點(diǎn)醇類如油醇或辛基苯氧基乙醇(A.Kohl和R.Nielsen,GasPurification,第5版,GulfProfessionalPublishing,Houston,TX,1997:224-230)。本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及生物氣產(chǎn)生，其中CO2提取在生物氣發(fā)酵液中直接進(jìn)行，作為如上所述將生物氣經(jīng)過(guò)生物反應(yīng)器的備選方式。通過(guò)將Caminibacter碳酸酐酶添加至厭氧發(fā)酵液，可將更多的來(lái)自氣相的CO2轉(zhuǎn)化為碳酸氫根，其為由產(chǎn)甲烷的古細(xì)菌進(jìn)行的甲烷產(chǎn)生的底物。具體而言，甲烷八疊球菌屬(Methanosarcina)經(jīng)常存在于嗜熱性生物氣消化者中(Mladenovska和Ahring，2000，F(xiàn)EMSMicrobiol.Ecol.3:225-229)。對(duì)于嗜熱甲燒八疊球菌(Methanosarcinathermophila)TM-1已顯不碳酸氫根可為甲燒產(chǎn)生的限制因子，例如生長(zhǎng)于低碳酸氫根溶液(0.6mM)的嗜熱甲烷八疊球菌TM-I的培養(yǎng)物與包含高至10倍的碳酸氫根劑量(6mM)的培養(yǎng)物相比顯示可觀的延滯期(即甲烷產(chǎn)生開始更晚)。此夕卜，在較低碳酸氫根劑量，甲燒的總產(chǎn)量低至25分之一以下(Murray和Zinder,1985,Appl.Environ.Microbiol.50:49-55)。因此，若使用一種或多種嗜熱性微生物例如產(chǎn)甲烷菌(如可使用CO2/碳酸氫根作為碳源以供生長(zhǎng)和甲烷產(chǎn)生的甲烷八疊球菌屬種)在高溫進(jìn)行生物氣生產(chǎn)，熱穩(wěn)定性碳酸酐酶會(huì)是特別有用的。本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案是本發(fā)明的Caminibacter碳酸酐酶在生物氣發(fā)酵液中作為添加劑的用途。本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案是Caminibacter碳酸酐酶增強(qiáng)藻類和其他通過(guò)在水生植物環(huán)境中或?yàn)榱藢⑻妓釟涓f送至水生植物環(huán)境，催化CO2至碳酸氫根的轉(zhuǎn)化而利用碳酸氫根作為碳源的水生動(dòng)物植物的生長(zhǎng)的用途。該方法可，例如用于同時(shí)從燃燒廢氣如煙道氣中去除CO2并提供CO2以供通過(guò)將廢氣與來(lái)自培養(yǎng)塘(cultivationpond)的液體相接觸來(lái)轉(zhuǎn)化至碳酸氫根。某些培養(yǎng)藻類和水生植物的方法涉及使用其中來(lái)自日光的熱量提高水溫度的封閉管或淺槽或塘。因此熱穩(wěn)定性碳酸酐酶在升高的培養(yǎng)溫度下特別有用。多核苷酸本發(fā)明還涉及分離的多核苷酸，其編碼本發(fā)明的多肽。用于分離或克隆編碼多肽的多核苷酸的技術(shù)是本領(lǐng)域內(nèi)已知的，包括從基因組DNA分離，從cDNA制備，或其組合。可通過(guò)例如使用熟知的聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)或表達(dá)文庫(kù)的抗體篩選來(lái)檢測(cè)具有共有結(jié)構(gòu)特性的克隆DNA片段，從而實(shí)現(xiàn)從這種基因組DNA克隆多核苷酸。參見，例如，Innis等，1990,PCR:AGuidetoMethodsandApplication,AcademicPress,NewYork?？梢允褂闷渌怂釘U(kuò)增方法,如連接酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(LCR)、連接活化轉(zhuǎn)錄(LAT)和基于核苷酸序列的擴(kuò)增(NASBA)?？梢詮腃aminibacter菌株,或其它或相關(guān)生物體克隆多核苷酸，并且因此可為例如所述核苷酸序列的多肽編碼區(qū)的等位基因變體或種變體(speciesvariant)。本發(fā)明還涉及包含核苷酸序列或由核苷酸序列組成的分離的多核苷酸，所述核苷酸序列與SEQIDNO12或SEQIDNO16的成熟多肽編碼序列具有至少60%，例如，至少65%，至少70%，至少75%，至少80%，至少85%，至少90%，至少95%，至少96%，至少97%，至少98%，至少99%或100%的序列同一性程度，其編碼具有碳酸酐酶活性的多肽。本發(fā)明還涉及編碼本發(fā)明多肽的分離的多核苷酸，所述分離的多核苷酸在低嚴(yán)格條件，中等嚴(yán)格條件，中-高嚴(yán)格條件，高嚴(yán)格條件，非常高的嚴(yán)格條件下，與以下雜交(i)編碼SEQIDNO:13的成熟多肽的多核苷酸序列，(ii)SEQIDNO:12或SEQIDNO:16的成熟多肽編碼序列，或(iii)(i)或(ii)的至少100個(gè)連續(xù)核苷酸的亞序列，或(iv)(i)或(ii)的互補(bǔ)鏈、⑴或(ii)的全長(zhǎng)互補(bǔ)鏈；或它們的等位變體和亞序列(Sambrook等，1989，見上文)，如本文所定義的。本發(fā)明還涉及包含核酸序列或由核酸序列組成的分離的多核苷酸，所述核酸序列由于遺傳密碼的簡(jiǎn)并性，并不與SEQIDN0:12或SEQIDN0:16的多核苷酸序列雜交，但編碼具有根據(jù)b)或c)的氨基酸序列的多肽。在一個(gè)方面，所述多核苷酸包含SEQIDN0:12或SEQIDNO16,SEQIDNO:12或SEQIDNO:16的成熟多肽編碼序列或SEQIDN0:12或SEQIDN0:16編碼SEQIDNO13的具有碳酸酐酶活性的片段的亞序列，或由SEQIDN0:12或SEQIDNO16,SEQIDNO12或SEQIDNO:16的成熟多肽編碼序列或SEQIDN0:12或SEQIDN0:16編碼SEQIDNO:13具有碳酸酐酶活性的片段的亞序列組成。核酸構(gòu)建體本發(fā)明還涉及包含本發(fā)明的多核苷酸的核酸構(gòu)建體，所述多核苷酸與一個(gè)或多個(gè)(幾個(gè))調(diào)控序列可操作地連接，所述調(diào)控序列在合適的宿主細(xì)胞中在與該調(diào)控序列相容的條件下指導(dǎo)編碼序列的表達(dá)?？梢杂迷S多方式操作多核苷酸以提供多肽的表達(dá)。依賴于表達(dá)載體，在將多核苷酸插入載體之前對(duì)其進(jìn)行操作可能是理想的或必需的。使用重組DNA方法修飾多核苷酸的技術(shù)是本領(lǐng)域熟知的。調(diào)控序列可以是啟動(dòng)子序列，其是由用于表達(dá)編碼本發(fā)明多肽的多核苷酸的宿主細(xì)胞識(shí)別的多核苷酸。啟動(dòng)子序列含有介導(dǎo)多肽的表達(dá)的轉(zhuǎn)錄調(diào)控序列。啟動(dòng)子可以是在所選的宿主細(xì)胞中顯示轉(zhuǎn)錄活性的任何多核苷酸，包括突變的、截短的和雜合的啟動(dòng)子，并且可以從編碼與宿主細(xì)胞同源或異源的胞外或胞內(nèi)多肽的基因獲得。用于指導(dǎo)本發(fā)明的核酸構(gòu)建體在細(xì)菌宿主細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄的合適啟動(dòng)子的實(shí)例是從下述獲得的啟動(dòng)子解淀粉芽孢桿菌a-淀粉酶基因(amyQ)、地衣芽孢桿菌a-淀粉酶基因(amyL)、地衣芽孢桿菌青霉素酶基因(penP)、嗜熱脂肪芽孢桿菌產(chǎn)麥芽淀粉酶基因(amyM)、枯草芽孢桿菌果聚糖蔗糖酶基因(sacB)、枯草芽孢桿菌xylA和xylB基因、大腸桿菌Iac操縱子、天藍(lán)鏈霉菌瓊脂糖酶基因(dagA)和原核3-內(nèi)酰胺酶基因(Villa-Kamaroff等，1978，Proc.Natl.Acad.Sci.USA75:3727-3731)，以及tac啟動(dòng)子(DeBoer等，1983，Proc.Natl.Acad.Sci.USA80:21-25)。另外的啟動(dòng)子在"Usefulproteinsfromrecombinantbacteria"于ScientificAmerican,1980,242:74-94中；和在Sambrook等，1989,見上文中描述。用于指導(dǎo)本發(fā)明的核酸構(gòu)建體在絲狀真菌宿主細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄的合適啟動(dòng)子的實(shí)例是從下列酶的基因獲得的啟動(dòng)子構(gòu)巢曲霉乙酰胺酶、黑曲霉中性a-淀粉酶、黑曲霉酸穩(wěn)定性a-淀粉酶、黑曲霉或泡盛曲霉葡糖淀粉酶(glaA)、米曲霉TAKA淀粉酶、米曲霉堿性蛋白酶、米曲霉丙糖磷酸異構(gòu)酶、尖鐮孢胰蛋白酶樣蛋白酶(W096/00787)、鑲片鐮孢淀粉葡糖苷酶(W000/56900)、鑲片鐮孢Daria(W000/56900)、鑲片鐮孢Quinn(W000/56900)、曼赫根毛霉(Rhizomucormiehei)脂肪酶、曼赫根毛霉天冬氨酸蛋白酶、里氏木霉P-葡糖苷酶、里氏木霉纖維二糖水解酶I、里氏木霉纖維二糖水解酶II、里氏木霉內(nèi)切葡聚糖酶I、里氏木霉內(nèi)切葡聚糖酶II、里氏木霉內(nèi)切葡聚糖酶III、里氏木霉內(nèi)切葡聚糖酶IV、里氏木霉內(nèi)切葡聚糖酶V、里氏木霉木聚糖酶I、里氏木霉木聚糖酶II、里氏木霉P-木糖苷酶，以及NA2_tpi啟動(dòng)子(一種修飾的啟動(dòng)子，其包含在曲霉屬中編碼中性a-淀粉酶的基因，其中未翻譯的前導(dǎo)序列由在曲霉屬中編碼丙糖磷酸異構(gòu)酶的基因的未翻譯的前導(dǎo)序列所替代；非限制性實(shí)例包括修飾的啟動(dòng)子，其包含在黑曲霉中編碼中性a-淀粉酶的基因，其中未翻譯的前導(dǎo)序列由在構(gòu)巢曲霉和米曲霉中編碼丙糖磷酸異構(gòu)酶的基因的未翻譯的前導(dǎo)序列所替代)；和它們的突變的、截短的和雜合的啟動(dòng)子。在酵母宿主中，有用的啟動(dòng)子從如下酶的基因獲得釀酒酵母烯醇化酶(EN0-1)、釀酒酵母半乳糖激酶(GALl)、釀酒酵母醇脫氫酶/甘油醛-3-磷酸脫氫酶(ADH1，ADH2/GAP)、釀酒酵母丙糖磷酸異構(gòu)酶(TPI)、釀酒酵母金屬硫蛋白(CUPl)和釀酒酵母3-磷酸甘油酸激酶。對(duì)于酵母宿主細(xì)胞其它有用的啟動(dòng)子由Romanos等，1992，Yeast8:423-488描述。調(diào)控序列也可以是合適的轉(zhuǎn)錄終止子序列，其由宿主細(xì)胞識(shí)別以終止轉(zhuǎn)錄。所述終止子序列與編碼所述多肽的多核苷酸的3’末端可操作地連接。可以將在所選宿主細(xì)胞中有功能的任何終止子用在本發(fā)明中。對(duì)于絲狀真菌宿主細(xì)胞優(yōu)選的終止子從如下酶的基因獲得構(gòu)巢曲霉鄰氨基苯甲酸合酶、黑曲霉葡糖淀粉酶、黑曲霉a-葡糖苷酶、米曲霉TAKA淀粉酶和尖鐮孢胰蛋白酶樣蛋白酶。對(duì)于酵母宿主細(xì)胞優(yōu)選的終止子從如下酶的基因獲得釀酒酵母烯醇化酶、釀酒酵母細(xì)胞色素C(CYCl)和釀酒酵母甘油醛-3-磷酸脫氫酶。對(duì)于酵母宿主細(xì)胞其它有用的終止子由Romanos等，1992,見上文描述。調(diào)控序列還可以是合適的前導(dǎo)序列，當(dāng)被轉(zhuǎn)錄時(shí)其為對(duì)于宿主細(xì)胞的翻譯重要的mRNA非翻譯區(qū)。前導(dǎo)序列可操作地連接于編碼多肽的多核苷酸的5’-末端?？梢允褂迷谒x宿主細(xì)胞中有功能的任何前導(dǎo)序列。對(duì)于絲狀真菌宿主細(xì)胞優(yōu)選的前導(dǎo)序列從如下酶的基因獲得米曲霉TAKA淀粉酶和構(gòu)巢曲霉丙糖磷酸異構(gòu)酶。對(duì)于酵母宿主細(xì)胞合適的前導(dǎo)序列從如下酶的基因獲得釀酒酵母烯醇化酶(EN0-1)、釀酒酵母3-磷酸甘油酸激酶、釀酒酵母a因子和釀酒酵母醇脫氫酶/甘油醛-3-磷酸脫氫酶(ADH2/GAP)。調(diào)控序列也可以是聚腺苷酸化序列，其是與多核苷酸的3’末端可操作地連接的序列，并且在轉(zhuǎn)錄時(shí)，宿主細(xì)胞將其識(shí)別為將聚腺苷殘基添加至轉(zhuǎn)錄的mRNA的信號(hào)?？梢允褂迷谒x宿主細(xì)胞中有功能的任何聚腺苷酸化序列。對(duì)于絲狀真菌宿主細(xì)胞優(yōu)選的聚腺苷酸化序列從如下酶的基因獲得米曲霉TAKA淀粉酶、黑曲霉葡糖淀粉酶、構(gòu)巢曲霉鄰氨基苯甲酸合酶、尖鐮孢胰蛋白酶樣蛋白酶和黑曲霉a-葡糖苷酶。對(duì)于酵母宿主細(xì)胞有用的聚腺苷酸化序列由Guo和Sherman,1995,Mol.CellularBiol.15:5983-5990描述。調(diào)控序列還可以是信號(hào)肽編碼區(qū)，其編碼與多肽的N-末端相連的信號(hào)肽，并且指導(dǎo)多肽進(jìn)入細(xì)胞分泌途徑。多核苷酸的編碼序列5’端可固有地包含信號(hào)肽編碼序列，其與編碼多肽的編碼區(qū)片段一起天然地連接在翻譯閱讀框中?？晒┻x擇的是，編碼序列5’端可含有對(duì)于所述編碼序列為外源的信號(hào)肽編碼序列。外源信號(hào)肽編碼序列在編碼序列不天然地含有信號(hào)肽編碼序列時(shí)可為必需的?；蛘?，外源信號(hào)肽編碼序列可以簡(jiǎn)單地取代天然信號(hào)肽編碼序列以增強(qiáng)多肽的分泌。然而，可使用指導(dǎo)表達(dá)的多肽進(jìn)入所選宿主細(xì)胞的分泌途徑的任何信號(hào)肽編碼序列。對(duì)于細(xì)菌宿主細(xì)胞有效的信號(hào)肽編碼序列是從如下酶的基因獲得的信號(hào)肽編碼序列芽孢桿菌屬NCIB11837產(chǎn)麥芽糖淀粉酶、地衣芽孢桿菌枯草桿菌蛋白酶(subtilisin)、地衣芽孢桿菌￠-內(nèi)酰胺酶、嗜熱脂肪芽孢桿菌a-淀粉酶、嗜熱脂肪芽孢桿菌中性蛋白酶(nprT,nprS,nprM)和枯草芽孢桿菌prsA。另外的信號(hào)肽由Simonen和Palva,1993,MicrobiologicalReviews57:109-137描述。對(duì)于絲狀真菌宿主細(xì)胞有效的信號(hào)肽編碼序列是從如下酶的基因獲得的信號(hào)肽編碼序列黑曲霉中性淀粉酶、黑曲霉葡糖淀粉酶、米曲霉TAKA淀粉酶、特異腐質(zhì)霉纖維素酶、特異腐質(zhì)霉內(nèi)切葡聚糖酶V、疏棉狀腐質(zhì)霉脂肪酶和曼赫根毛霉天冬氨酸蛋白酶。對(duì)于酵母宿主細(xì)胞有用的信號(hào)肽從釀酒酵母a因子和釀酒酵母轉(zhuǎn)化酶的基因獲得。其它有用的信號(hào)肽編碼序列由Romanos等，1992，見上文描述。調(diào)控序列還可以是前肽編碼序列，其編碼位于多肽N-末端的前肽。所得多肽稱為酶原(proenzyme)或前多肽(propolypeptide)(或在某些情況下稱為酶原(zymogen))。前多肽通常是無(wú)活性的并且能夠通過(guò)前肽的催化或自催化切割從前多肽轉(zhuǎn)化為活性多肽。可以從枯草芽孢桿菌堿性蛋白酶(aprE)、枯草芽孢桿菌中性蛋白酶(nprT)、嗜熱毀絲霉漆酶(W095/33836)、曼赫根毛霉天冬氨酸蛋白酶和釀酒酵母a因子的基因獲得前肽編碼序列。當(dāng)信號(hào)肽和前肽序列二者均出現(xiàn)在多肽的N-末端時(shí)，將前肽序列置于緊接著(nextto)多肽N-末端，并且將信號(hào)肽區(qū)置于緊接著前肽序列的N-末端。同樣理想的是添加調(diào)節(jié)序列，其允許相對(duì)于宿主細(xì)胞的生長(zhǎng)來(lái)調(diào)節(jié)多肽的表達(dá)。調(diào)節(jié)系統(tǒng)的實(shí)例是引起基因表達(dá)響應(yīng)化學(xué)或物理刺激物，包括調(diào)節(jié)化合物的存在而開啟或關(guān)閉的那些系統(tǒng)。原核系統(tǒng)中的調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括lac、tac和trp操縱基因系統(tǒng)。在酵母中，可以使用ADH2系統(tǒng)或GALl系統(tǒng)。在絲狀真菌中，可以使用黑曲霉葡糖淀粉酶啟動(dòng)子、米曲霉TAKAa-淀粉酶啟動(dòng)子和米曲霉葡糖淀粉酶啟動(dòng)子。調(diào)節(jié)序列的其它實(shí)例是那些允許基因擴(kuò)增的序列。在真核系統(tǒng)中，這些序列包括在氨甲蝶呤(methotrexate)存在下擴(kuò)增的二氫葉酸還原酶基因，和以重金屬(withheavymetal)擴(kuò)增的金屬硫蛋白基因。在這些情況下，編碼多肽的多核苷酸將與調(diào)節(jié)序列可操作地連接。表達(dá)載體本發(fā)明還涉及重組表達(dá)載體，所述重組表達(dá)載體包含本發(fā)明的多核苷酸、啟動(dòng)子和轉(zhuǎn)錄和翻譯終止信號(hào)。多種核苷酸和調(diào)控序列可以結(jié)合在一起以產(chǎn)生重組表達(dá)載體，所述表達(dá)載體可以包括一個(gè)或多個(gè)(幾個(gè))方便的限制位點(diǎn)以允許在這些位點(diǎn)插入或取代編碼多肽的多核苷酸?？晒┻x擇的是，可以通過(guò)在適當(dāng)?shù)挠糜诒磉_(dá)的載體中插入包含所述序列的多核苷酸或核酸構(gòu)建體來(lái)表達(dá)所述多核苷酸。在制備表達(dá)載體的過(guò)程中，將編碼序列置于載體中，從而將該編碼序列與適當(dāng)?shù)谋磉_(dá)調(diào)控序列可操作地連接。重組表達(dá)載體可以是任何載體(例如，質(zhì)?；虿《?，其能夠方便地進(jìn)行重組DNA步驟，并且能夠產(chǎn)生多核苷酸的表達(dá)。載體的選擇將通常依賴于載體與將引入該載體的宿主細(xì)胞的相容性。載體可以是線狀或閉合環(huán)狀質(zhì)粒。載體可以是自主復(fù)制載體，即，作為染色體外實(shí)體(entity)存在的載體，其復(fù)制獨(dú)立于染色體復(fù)制，例如，質(zhì)粒、染色體外元件、微型染色體(minichromosome)或人工染色體。載體可以含有任何用于確保自復(fù)制的手段(means)?；蛘?，載體可以是一種當(dāng)被引入宿主細(xì)胞中時(shí)，整合到基因組中并且與整合了該載體的染色體一起復(fù)制的載體。此外,可以使用單獨(dú)的載體或質(zhì)?；騼蓚€(gè)或更多個(gè)載體或質(zhì)粒，其共同含有待引入宿主細(xì)胞基因組的完整DNA(totalDNA),或可以使用轉(zhuǎn)座子(transposon)。載體優(yōu)選地含有一個(gè)或多個(gè)(幾個(gè))選擇性標(biāo)記，其允許簡(jiǎn)單選擇經(jīng)轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)染、轉(zhuǎn)導(dǎo)等的細(xì)胞。選擇性標(biāo)記是基因，其產(chǎn)物提供殺生物劑或病毒抗性、對(duì)重金屬的抗性、對(duì)營(yíng)養(yǎng)缺陷型的原養(yǎng)性(prototrophytoauxotrophs)等。細(xì)菌選擇性標(biāo)記的實(shí)例是來(lái)自枯草芽孢桿菌或地衣芽孢桿菌的dal基因，或賦予抗生素抗性的標(biāo)記，所述抗生素抗性例如氨芐青霉素、氯霉素、卡那霉素或四環(huán)素抗性。對(duì)于酵母宿主細(xì)胞合適的標(biāo)記是八0￡2、11133、1^似、1^32、1^了3、了1^1和URA3。用于絲狀真菌宿主細(xì)胞的選擇性標(biāo)記包括但不限于amdS(乙酰胺酶)、argB(鳥氨酸氨甲?；D(zhuǎn)移酶)、bar(草銨膦(phosphinothricin)乙酰轉(zhuǎn)移酶)、hph(潮霉素磷酸轉(zhuǎn)移酶)、niaD(硝酸還原酶)(nitratereductase)、pyrG(乳清酸核苷_5’_憐酸脫羧酶)(orotidine_5’-phosphatedecarboxylase)>sC(硫酸腺苷酸轉(zhuǎn)移酶)和trpC(鄰氨基苯甲酸合酶(anthranilatesynthase))以及它們的等同物。優(yōu)選用在曲霉屬細(xì)胞中的是構(gòu)巢曲霉或米曲霉的amdS和pyrG基因和吸水鏈霉菌(Streptomyceshygroscopicus)的bar基因。載體優(yōu)選含有元件，其允許載體整合入宿主細(xì)胞基因組或載體在細(xì)胞中獨(dú)立于基因組的自主復(fù)制。為了整合入宿主細(xì)胞基因組，載體可依賴編碼多肽的多核苷酸的序列或用于通過(guò)同源或非同源重組整合入基因組的任何其它載體元件?；蛘撸d體可以含有額外的多核苷酸，用于指導(dǎo)通過(guò)同源重組整合入宿主細(xì)胞基因組染色體中的精確位置。為了增加在精確位置整合的可能性，整合元件應(yīng)含有足夠數(shù)量的核酸，如100至10，000堿基對(duì)，400至10，000堿基對(duì)，和800至10，000堿基對(duì)，其與相應(yīng)的目標(biāo)序列具有高度序列同一性以增強(qiáng)同源重組的概率。整合元件可以是任何序列，其與宿主細(xì)胞基因組中的目標(biāo)序列同源。此夕卜，整合元件可以是非編碼或編碼的多核苷酸。另一方面，可以將載體通過(guò)非同源重組整合到宿主細(xì)胞的基因組中。為了自主復(fù)制，載體可以進(jìn)一步包含復(fù)制起點(diǎn)，其使載體能夠在所述的宿主細(xì)胞中自主地復(fù)制。復(fù)制起點(diǎn)可以是介導(dǎo)自主復(fù)制的任何質(zhì)粒復(fù)制子(replicator),其在細(xì)胞中發(fā)揮功能。術(shù)語(yǔ)“復(fù)制起點(diǎn)”或“質(zhì)粒復(fù)制子”意味著能夠使質(zhì)?；蜉d體體內(nèi)復(fù)制的多核苷酸。細(xì)菌復(fù)制起點(diǎn)的實(shí)例是允許在大腸桿菌中復(fù)制的質(zhì)粒pBR322、pUC19、pACYC177和pACYC184的復(fù)制起點(diǎn)，和允許在芽孢桿菌屬中復(fù)制的質(zhì)粒pUBllO、pE194、pTA1060和PAM^I的復(fù)制起點(diǎn)。用于酵母宿主細(xì)胞中的復(fù)制起點(diǎn)的實(shí)例是2微米復(fù)制起點(diǎn)，ARSl，ARS4，ARSl和CEN3的組合，和ARS4和CEN6的組合。在絲狀真菌細(xì)胞中有用的復(fù)制起點(diǎn)的實(shí)例是AMAl和ANSI(Gems等，1991，Gene98:61-67;Cullen等，1987，NucleicAcidsRes.15:9163-9175;W000/24883)。分離AMAl基因和構(gòu)建包含該基因的質(zhì)?；蜉d體能夠根據(jù)公開于WO00/24883中的方法完成?？梢詫⒍嘤谝粋€(gè)拷貝的本發(fā)明的多核苷酸插入宿主細(xì)胞以增加多肽的產(chǎn)生。多核苷酸拷貝數(shù)的增加可通過(guò)如下方法獲得將至少一個(gè)額外拷貝的序列整合入宿主細(xì)胞基因組，或?qū)⒖蓴U(kuò)增的選擇性標(biāo)記基因包括于多核苷酸，其中可通過(guò)在合適的選擇劑(selectableagent)存在下培養(yǎng)細(xì)胞來(lái)選擇含有選擇性標(biāo)記基因的擴(kuò)增拷貝，且由此含有多核苷酸的額外拷貝的細(xì)胞。用于連接上述元件以構(gòu)建本發(fā)明的重組表達(dá)載體的方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的(參見，例如，Sambrook等，1989,見上文)。宿主細(xì)胞本發(fā)明還涉及重組宿主細(xì)胞，其包含本發(fā)明的多核苷酸，所述多核苷酸可操作地連接于一個(gè)或多個(gè)(幾個(gè))指導(dǎo)具有本發(fā)明的多肽的產(chǎn)生的調(diào)控序列。將包含多核苷酸的構(gòu)建體或載體導(dǎo)入宿主細(xì)胞，使構(gòu)建體或載體如前所述作為染色體整合體或者作為自復(fù)制的染色體外載體維持。術(shù)語(yǔ)“宿主細(xì)胞”包括親本細(xì)胞的任何后代，其由于復(fù)制過(guò)程中發(fā)生的突變而不同于親本細(xì)胞。宿主細(xì)胞的選擇將在很大程度上依賴于編碼多肽的基因及其來(lái)源。宿主細(xì)胞可以是在本發(fā)明的多肽的重組產(chǎn)生中有用的任何細(xì)胞，例如，原核或真核細(xì)胞。原核宿主細(xì)胞可以是任何革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌或革蘭氏陰性細(xì)菌。革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌包括但不限于，芽孢桿菌屬、梭菌屬、腸球菌屬、地芽孢桿菌屬、乳桿菌屬、乳球菌屬、海洋芽孢桿菌屬、葡萄球菌屬、鏈球菌屬和鏈霉菌屬。革蘭氏陰性細(xì)菌包括但不限于，彎曲桿菌屬、大腸桿菌、黃桿菌屬、梭桿菌屬、螺桿菌屬、泥桿菌屬、奈瑟氏菌屬、假單胞菌屬、沙門氏菌屬和脲原體屬。細(xì)菌宿主細(xì)胞可以是任何芽孢桿菌屬細(xì)胞，包括但不限于，嗜堿芽孢桿菌、解淀粉芽孢桿菌、短芽孢桿菌、環(huán)狀芽孢桿菌、克勞氏芽孢桿菌、凝結(jié)芽孢桿菌、堅(jiān)強(qiáng)芽孢桿菌、燦爛芽孢桿菌、遲緩芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌、短小芽孢桿菌、嗜熱脂肪芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌和蘇云金芽孢桿菌細(xì)胞。細(xì)菌宿主細(xì)胞還可以是任何鏈球菌屬細(xì)胞，包括但不限于，似馬鏈球菌、釀膿鏈球菌、乳房鏈球菌和馬鏈球菌獸瘟亞種細(xì)胞。細(xì)菌宿主細(xì)胞還可以是任何鏈霉菌屬細(xì)胞，包括但不限于，不產(chǎn)色鏈霉菌、除蟲鏈霉菌、天藍(lán)鏈霉菌、灰色鏈霉菌和淺青紫鏈霉菌細(xì)胞?？赏ㄟ^(guò)如下方法實(shí)現(xiàn)將DNA引入到芽孢桿菌屬細(xì)胞例如原生質(zhì)體轉(zhuǎn)化(參見，例如，Chang和Cohen,1979，Mol.Gen.Genet.168:111-115)，使用感受態(tài)細(xì)胞(參見，例如，Young和Spizizen,1961,J.Bacteriol.81:823-829或Dubnau和Davidoff-Abelson,1971,J.Mol.Biol.56:209_221)，電穿孑L(參見，例如，Shigekawa和Dower,1988,Biotechniques6:742-751)或接合(參見，例如，Koehler和Thorne,1987，J.Bacteriol.169:5771-5278)。可通過(guò)如下方法實(shí)現(xiàn)將DNA引入到大腸桿菌細(xì)胞例如原生質(zhì)體轉(zhuǎn)化(參見，例如，Hanahan,1983,J.Mol.Biol.166=557-580)或電穿孔(參見，例如，Dower等，1988,NucleicAcidsRes.16:6127-6145)?？赏ㄟ^(guò)如下方法實(shí)現(xiàn)將DNA引入到鏈霉菌屬細(xì)胞例如原生質(zhì)體轉(zhuǎn)化和電穿孔(參見,例如，Gong等，2004,FoliaMicrobiol.(Praha)49:399-405)，接合(參見，例如，Mazodier等，1989,J.Bacteriol.171:3583-3585)，或轉(zhuǎn)導(dǎo)(參見，例如，Burke等，2001，Proc.Natl.Acad.Sci.USA98:6289-6294)?？赏ㄟ^(guò)如下方法實(shí)現(xiàn)將DNA引入到假單胞菌屬細(xì)胞例如電穿孔(參見，例如，Choi等，2006，J.Microbiol.Methods64:391-397)或接合(參見，例如，Pinedo和Smets,2005,Appl.Environ.Microbiol.71:51-57)。可通過(guò)如下方法實(shí)現(xiàn)將DNA引入到鏈球菌屬細(xì)胞例如天然感受態(tài)(naturalcompetence)(參見,例如，Perry和Kuramitsu,1981,Infect.Immun.32:1295-1297)，原生質(zhì)體轉(zhuǎn)化(參見，例如，Catt和Jollick,1991,Microbios.68:189-207)，電穿孔(參見，例如，Buckley等，1999,Appl.Environ.Microbiol.65:3800-3804)或接合(參見，例如，Clewell,1981,Microbiol.Rev.45:409-436)。然而,可以使用本領(lǐng)域已知的將DNA引入宿主細(xì)胞的任何方法。產(chǎn)生方法本發(fā)明還涉及用于產(chǎn)生本發(fā)明多肽的方法，其包括(a)在有助于產(chǎn)生多肽的條件下培養(yǎng)細(xì)胞，所述細(xì)胞以其野生型形式產(chǎn)生所述多肽；和(b)回收所述多肽。在一個(gè)優(yōu)選的方面，所述細(xì)胞是Caminibacter的細(xì)胞。在更優(yōu)選的方面,所述細(xì)胞是Caminibacterhydrogeniphilus、Caminibactermediatlanticus或Caminibacterprofundus。在最優(yōu)選的方面，所述細(xì)胞是CaminibacterhydrogeniphilusDSM14510、CaminibactermediatlanticusDSM16658或CaminibacterprofundusDSM15016。本發(fā)明還涉及用于產(chǎn)生本發(fā)明的多肽的方法，其包括(a)在有助于產(chǎn)生多肽的條件下培養(yǎng)本發(fā)明的重組宿主細(xì)胞；和(b)回收所述多肽。使用本領(lǐng)域熟知的方法在適合于產(chǎn)生所述多肽的營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基中培養(yǎng)細(xì)胞。例如，可以通過(guò)在合適培養(yǎng)基中和允許表達(dá)和/或分離所述多肽的條件下進(jìn)行的搖瓶培養(yǎng)，和實(shí)驗(yàn)室或工業(yè)發(fā)酵罐中的小規(guī)模或大規(guī)模發(fā)酵(包括連續(xù)、分批、補(bǔ)料分批或固態(tài)發(fā)酵)來(lái)培養(yǎng)細(xì)胞。使用本領(lǐng)域已知的方法在合適的營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng)，所述營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基包含碳源和氮源和無(wú)機(jī)鹽。合適的培養(yǎng)基能夠從商業(yè)供應(yīng)商獲得或可以根據(jù)公開的組成制備(例如，在美國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心的目錄中)。如果多肽分泌到營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基中，該多肽能夠從所述培養(yǎng)基中直接回收。如果多肽不分泌，其能夠從細(xì)胞裂解物(lysate)回收?？梢允褂帽绢I(lǐng)域已知的對(duì)于所述多肽是特異性的方法來(lái)檢測(cè)多肽。這些檢測(cè)方法可包括特異性抗體的使用、酶產(chǎn)物的形成或酶底物的消失。例如，酶測(cè)定法(enzymeassay)可用于測(cè)定如多肽的活性。多肽可以使用本領(lǐng)域已知的方法回收。例如，多肽可以通過(guò)常規(guī)方法從營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基中回收，所述常規(guī)方法包括但不限于離心、過(guò)濾、提取、噴霧干燥、蒸發(fā)或沉淀。多肽可以通過(guò)多種本領(lǐng)域已知的方法純化以獲得基本上純的多肽，所述方法包括但不限于層析(例如，離子交換、親和、疏水、層析聚焦和大小排阻)、電泳方法(例如，制備型(preparative)等電聚焦)、差示溶解度(例如，硫酸銨沉淀)、SDS_PAGE或提取(參見，例如，ProteinPurification,J._C.Janson和LarsRyden,editors,VCHPublishers,NewYork,1989)。在另一個(gè)方面，不回收多肽，但將本發(fā)明表達(dá)多肽的宿主作為多肽的來(lái)源。包含多肽的組合物和其制備方法本發(fā)明提供了包含本發(fā)明的Caminibacter碳酸酐酶和優(yōu)選包含賦形劑的組合物，和制備此種組合物的方法，包括將本發(fā)明的多肽與賦形劑混合。在一個(gè)具體實(shí)施方案中，本發(fā)明的Caminibacter碳酸酐酶是組合物的主要(多肽)組分，即為單組分組合物。在該上下文中的賦形劑應(yīng)理解為任何用于配制所述組合物的輔助劑或化合物，并包括溶劑(例如水、無(wú)機(jī)鹽、填充劑、色素、蠟)、載體、穩(wěn)定劑、交聯(lián)劑、粘合劑、防腐劑、緩沖液等。所述組合物還可包含一種或多種其他酶，如一種或多種其他碳酸酐酶，脫羧酶，漆酶或氧化酶。所述組合物可根據(jù)本領(lǐng)域已知方法制備，并可為液體或固體組合物的形式。例如，所述酶組合物可使用配制技術(shù)酶和/或醫(yī)藥產(chǎn)物的本領(lǐng)域已知的方法進(jìn)行配制，例如配制為涂覆的或非涂覆的顆粒或微顆粒。本發(fā)明的多肽可因此以顆粒，優(yōu)選無(wú)塵顆粒，液體，特別是穩(wěn)定化的液體，漿料，或保護(hù)的多肽的形式提供。對(duì)于某些應(yīng)用，可優(yōu)選固定化所述多肽。固定化的酶包括兩種基本功能，即設(shè)計(jì)用于協(xié)助分離(例如，從應(yīng)用環(huán)境分離催化劑，重新使用催化劑和控制工藝)的非催化功能和設(shè)計(jì)用于在所需時(shí)間和空間內(nèi)轉(zhuǎn)化祀化合物(或底物)的催化功能(Cao,Carrier-boundImmobilizedEnzymesPrinciples,ApplicationsandDesign,Wiley-VCHVerlagGmbH&Co.KGaA,ffeinheim,Germany,2005)。當(dāng)酶固定化時(shí)，其變得對(duì)于其協(xié)助轉(zhuǎn)化的祀化合物(底物)和使用的溶劑是不溶的。固定化的酶產(chǎn)物可從應(yīng)用環(huán)境分離以促進(jìn)其重新使用，或減少所需的酶量，或在其中連續(xù)遞送底物并從酶附近連續(xù)移出產(chǎn)物的過(guò)程中使用酶，其例如減少酶成本。此外，酶常常通過(guò)固定化來(lái)穩(wěn)定化。涉及固定化的酶的工藝常常是連續(xù)的，其促進(jìn)簡(jiǎn)單的工藝控制。固定化的酶可通過(guò)機(jī)械手段或通過(guò)容納于限定的空間作為異源催化劑而得到保留。后者可通過(guò)微包埋于例如半透過(guò)性膜或通過(guò)使用例如中空纖維模塊等容納于UF系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行。亦常常使用在多孔載體上的固定化。這包括例如通過(guò)吸附、絡(luò)合/離子/共價(jià)結(jié)合或僅簡(jiǎn)單將可溶性酶吸收于載體上來(lái)將酶結(jié)合于載體，和后續(xù)的溶劑去除。酶的交聯(lián)亦可用作固定化的手段。產(chǎn)業(yè)上亦應(yīng)用了通過(guò)容納于載體將酶固定化(Buchholz等，BiocatalystsandEnzymeTechnology,Wiley-VCHVerlagGmbH&Co.KGaA,ffeinheim,Germany，2005)。固定化酶如碳酸酐酶的具體方法包括但不限于，如WO2007/036235(通過(guò)提述并入本文)中所述的將酶與包含多官能性胺的液體介質(zhì)和包含交聯(lián)劑的液體介質(zhì)噴淋于顆粒狀多孔載體上，如WO2005/114417(通過(guò)提述并入本文)中所述的將碳酸酐酶與交聯(lián)劑(例如戊二醛)連接于卵清蛋白層，該層又附著于聚合物支持物的粘合劑層，或如美國(guó)專利5，776，741號(hào)中所述的將碳酸酐酶偶聯(lián)于二氧化硅載體，或偶聯(lián)于硅烷，或CNBr活化的載體表面如玻璃，或如Bhattacharya等，2003,Biotechnol.Appl.Biochem.38111-117(通過(guò)提述并入本文)中所述將碳酸酐酶與甲基丙烯酸酯共聚于聚合物珠上，使用US2010/068784中所述的球狀蛋白和粘合劑。所述碳酸酐酶亦可使用標(biāo)記如組氨酸樣標(biāo)記(例如6xHis標(biāo)記或HQ標(biāo)記)或纖維素結(jié)合模塊(CBM)(Liu等,2008,Biotechnol.Prog.2568-74)固定化。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案是組合物，包含適于固定化的基質(zhì)，和選自下組的碳酸酐酶a)來(lái)源于或可由CaminibactermediatlanticusDSM16658或CaminibacterhydrogeniphilusDSM14510產(chǎn)生的多妝；或b)具有對(duì)應(yīng)于SEQIDNO2的氨基酸殘基28至259或36至259或者SEQIDNO13的氨基酸殘基23至243的氨基酸序列的多肽；或c)與SEQIDNO2的氨基酸殘基28至259或36至259或者SEQIDNO13的氨基酸殘基23至243至少60%相同的多肽；或d)(a)、(b)或(C)具有碳酸酐酶活性的片段；或e)由核酸序列編碼的多肽，所述核酸序列在中等嚴(yán)格條件下與下述雜交i)編碼SEQIDNO2或SEQIDNO13的成熟多肽的多核苷酸序列；或ii)SEQIDNO1或SEQIDNO:12或SEQIDNO16的多核苷酸序列；或iii)(i)或(ii)的至少100個(gè)連續(xù)核苷酸的亞序列，或iv)⑴或(ii)的互補(bǔ)鏈；或f)由核酸序列編碼的多肽，所述核酸序列由于遺傳密碼的簡(jiǎn)并性，并不與SEQIDNOUSEQIDN0:12或SEQIDNO:16的多核苷酸序列雜交，但編碼具有依照b)或c)的氨基酸序列的多肽。在本發(fā)明的進(jìn)一步的實(shí)施方案中，所述碳酸酐酶固定在基質(zhì)上。所述基質(zhì)例如可選自下組珠、織物、纖維、中空纖維、膜、顆粒、多孔表面、桿、結(jié)構(gòu)化填料和管。合適的基質(zhì)的具體實(shí)例包括氧化鋁、膨潤(rùn)土、生物聚合物、碳酸鈣、磷酸鈣凝膠、碳、纖維素、陶瓷支持物、粘土、膠原、玻璃、羥基磷灰石、離子交換樹脂、高嶺土、尼龍、酚聚合物、聚氨苯乙烯、聚丙烯酰胺、聚丙烯、聚合物水凝膠、Sephadex、Sepharose、二氧化娃膠、沉淀的二氧化娃和TEFLON牌PTFE。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，碳酸酐酶根據(jù)MethodsinEnzymologyvolumeXLIV(sectioninthechapterImmobilizedEnzymes,118-134頁(yè)，由KlausMosbach編，AcademicPress,NewYork,1976)(通過(guò)提述并入本文)中所述的技術(shù)固定化于尼龍基質(zhì)上。待包括在組合物中的多肽可根據(jù)本領(lǐng)域已知方法穩(wěn)定化，例如通過(guò)添加抗氧化劑或還原劑以限制多肽的氧化而穩(wěn)定組合物中的多肽，其可通過(guò)添加聚合物如PVP、PVA,PEG、糖、寡聚物、多糖或其他合適的已知對(duì)多肽在固體或液體組合物中的穩(wěn)定性有益的聚合物來(lái)穩(wěn)定化，或其可通過(guò)添加存在于酶活性位點(diǎn)的穩(wěn)定化離子如鋅(例如氯化鋅或硫酸鋅)來(lái)穩(wěn)定化?？商砑臃栏瘎┤鏟roxel、青霉素以在應(yīng)用中延長(zhǎng)保存期或性能。在本發(fā)明的實(shí)施方案中，所述碳酸酐酶通過(guò)吸附在基質(zhì)、表面或底物上而固定化?；|(zhì)、表面或底物的非限定性實(shí)例包括來(lái)自下組的那些珠、織物、纖維、中空纖維、膜、顆粒、多孔表面、桿、結(jié)構(gòu)化填料和管。合適的基質(zhì)、表面或底物的具體實(shí)例包括氧化鋁、膨潤(rùn)土、生物聚合物、碳酸鈣、磷酸鈣凝膠、碳、纖維素、陶瓷支持物、粘土、膠原、玻璃、羥基磷灰石、離子交換樹脂、高嶺土、尼龍、酚聚合物、聚氨苯乙烯、聚丙烯酰胺、聚丙烯、聚合物水凝膠、S印hadex、S印harose、硅膠、沉淀的二氧化硅和TEFLON牌PTFE。在實(shí)施方案中，在吸附所述酶之后，可干燥所述基質(zhì)、表面或底物。在又一實(shí)施方案中，本發(fā)明的組合物是可應(yīng)用于二氧化碳捕獲的組合物。實(shí)施例實(shí)施例I在枯草芽抱桿菌中克隆和表達(dá)CaminibactermediatlanticusDSM16658碳酸酐酶設(shè)計(jì)了基于CaminibactermediatlanticusDSM16658CA(Uniprot:A6DCH2)蛋白序列的合成基因，并將該基因針對(duì)枯草芽孢桿菌進(jìn)行了密碼子優(yōu)化。將合成基因從攜帶合成基因的質(zhì)粒進(jìn)行PCR擴(kuò)增。第一PCR反應(yīng)(PCR(I))是在總體積50微升中進(jìn)行的，添加了下述試劑1微升合成DNA制備物(模板)，IOpmol各引物(C1297synthf和C1297synthr)，dNTP和PhusionGC緩沖液中的Phusion聚合酶(Finnzymes，F(xiàn)inland)oPCR條件為94°C進(jìn)行2分鐘；9個(gè)循環(huán)，每循環(huán)94°C進(jìn)行15秒；55°C進(jìn)行45秒；68°C進(jìn)行I分鐘，然后68°C進(jìn)行10分鐘；4°C進(jìn)行20分鐘，和15°C直至PCR程序結(jié)束。使用的引物為C1297synthftttagttcatcgatcgcatcggctgcgtcttcttacaactaccacgc(SEQIDNO:4)C1297synthrgccaaggccggttttttatgttttacttaaggattacgcgagcattg(SEQIDNO5)PCR(I)產(chǎn)物具有大約700bp的長(zhǎng)度，將PCR產(chǎn)物純化。該P(yáng)CR產(chǎn)物適于后續(xù)的SOEPCR(2)融合反應(yīng)。將來(lái)自克勞氏芽孢桿菌(aprH)的堿性蛋白酶的信號(hào)肽通過(guò)如WO99/43835(通過(guò)提述并入本文)中所述的SOE融合符合讀框地融合于PCR(I)中獲得的編碼碳酸酐酶的DNA。將從PCR(2)獲得的包含碳酸酐酶編碼序列的核苷酸片段通過(guò)同源重組整合入枯草芽孢桿菌宿主細(xì)胞基因組。在三重啟動(dòng)子系統(tǒng)(如WO99/43835中所述)的調(diào)控下表達(dá)基因構(gòu)建體。使用編碼氯霉素乙酰轉(zhuǎn)移酶的基因作為標(biāo)志物(如(Diderichsen等，1993，Plasmid30:312-315)中所述)。通過(guò)DNA測(cè)序分析氯霉素抗性轉(zhuǎn)化體以驗(yàn)證正確的構(gòu)建體DNA序列。翻譯的蛋白序列對(duì)應(yīng)于SEQIDNO:2，其中氨基酸1-17對(duì)應(yīng)于克勞氏芽孢桿菌aprH信號(hào)肽，氨基酸28-35是來(lái)自C.mediatlanicus的CA的信號(hào)肽的一部分，而氨基酸36-259對(duì)應(yīng)于預(yù)測(cè)的成熟CA。選擇一個(gè)表達(dá)克隆并在500mL帶擋板的錐形瓶中在旋轉(zhuǎn)搖床上培養(yǎng)，每個(gè)瓶中包含IOOml補(bǔ)充34mg/l氯霉素的基于酪蛋白的培養(yǎng)基。將克隆在37°C培養(yǎng)4日。根據(jù)Wilbur，1948，J.Biol.Chem.176:147-154(基本上如實(shí)施例5中所述)確定培養(yǎng)液中有碳酸酐酶活性。實(shí)施例2在枯草芽孢桿菌中克隆并表達(dá)具有N-末端HQ標(biāo)記和凝血酶切割位點(diǎn)的CaminibactermediatlanticusDSM16658將實(shí)施例I中所述的包含合成基因的質(zhì)粒用作模板以供PCR(3)。正向引物為編碼HQ親和標(biāo)記的CamiHQ。CamiHQcatcagcaccaacaccagcatcctaggacttggtcttactctggcaag(SEQIDNO6)反向引物為用于PCR(I)中的C1297synthr。以與PCR(I)相同的條件進(jìn)行PCR(3)。PCR(3)產(chǎn)物具有大約700bp的長(zhǎng)度，將PCR產(chǎn)物純化。該P(yáng)CR產(chǎn)物適于后續(xù)的SOEPCR(4)融合反應(yīng)。將來(lái)自克勞氏芽孢桿菌的堿性蛋白酶(aprH)的信號(hào)肽通過(guò)如WO99/43835(通過(guò)提述并入本文)中所述的SOE融合符合讀框地融合于PCR(3)中獲得的編碼碳酸酐酶的DNA。將從PCR(4)獲得的包含碳酸酐酶編碼序列的核苷酸片段通過(guò)同源重組整合入枯草芽孢桿菌宿主細(xì)胞基因組。在三重啟動(dòng)子系統(tǒng)(如WO99/43835中所述)的調(diào)控下表達(dá)基因構(gòu)建體。使用編碼氯霉素乙酰轉(zhuǎn)移酶的基因作為標(biāo)志物(如Diderichsen等，1993，Plasmid30:312-315中所述)。通過(guò)DNA測(cè)序分析氯霉素抗性轉(zhuǎn)化體以驗(yàn)證正確的構(gòu)建體DNA序列。翻譯的蛋白序列對(duì)應(yīng)于SEQIDNO:3，其中氨基酸1-27對(duì)應(yīng)于克勞氏芽孢桿菌aprH信號(hào)肽，氨基酸28-34對(duì)應(yīng)于HQ標(biāo)記，氨基酸35-36對(duì)應(yīng)于凝血酶切割位點(diǎn)，而氨基酸37-260對(duì)應(yīng)于預(yù)測(cè)的成熟CA。選擇一個(gè)表達(dá)克隆并對(duì)其根據(jù)實(shí)施例I中所述步驟進(jìn)行培養(yǎng)。制備了來(lái)自培養(yǎng)的克隆的基因組DNA，并用其轉(zhuǎn)化蛋白酶較弱的枯草芽孢桿菌宿主株。選擇一個(gè)來(lái)自該蛋白酶較弱的株的表達(dá)克隆，并對(duì)其根據(jù)實(shí)施例I中所述步驟進(jìn)行培養(yǎng)。根據(jù)Wilbur，1948，J.Biol.Chem.176:147-154(基本上如實(shí)施例5中所述)確定培養(yǎng)液中有碳酸酐酶活性。實(shí)施例3酶純化將來(lái)自獲得自實(shí)施例2中蛋白酶較弱的枯草芽孢桿菌宿主株的培養(yǎng)液離心(20000xg,30分鐘)，并通過(guò)過(guò)濾澄清上清。將硫酸銨添加至3.2M終濃度，并通過(guò)離心收集沉淀出的蛋白。將沉淀出的蛋白溶解于5體積的去離子水，并通過(guò)NALGENE0.2微米Filtration單元(目錄號(hào)569-0020)過(guò)濾以得到澄清溶液。將0.2微米濾過(guò)物的pH調(diào)整至pH7.5，并將該濾過(guò)物施于在50mMHEPES/Na0H，500mMNaCl,pH7.5中平衡的Ni-S印haroseFF柱(GEHealthcare)。在用平衡緩沖液洗滌該Ni-S印haroseFF柱之后，用含IOmM咪唑的平衡緩沖液徹底洗滌該柱以去除松散結(jié)合的蛋白。在這些洗滌之后，通過(guò)用50mMHEPES/Na0H，500mM咪唑，pH7.5的逐步洗脫將碳酸酐酶洗脫。將洗脫峰轉(zhuǎn)移至G25S印hadex柱(GEHealthcare)上的IOmMMES/NaOH，pH6.O。將經(jīng)緩沖液交換的溶液施于在IOmMMES/NaOH,pH6.0中平衡的SOURCE30S柱(GEHealthcare)。在用平衡緩沖液徹底洗滌該SOURCE30S柱之后,在相同緩沖液中以五個(gè)柱體積用線性NaCl梯度(0—>0.5M)洗脫該酶。將來(lái)自該柱的級(jí)分通過(guò)SDS-PAGE分析，并匯集純級(jí)分。匯集的碳酸酐酶溶液略微有色，因此將該溶液在去離子水中稀釋5x,并施于在10mMMES/Na0H,pH6.0中平衡的S-SepharoseHP柱(GEHealthcare)。在用平衡緩沖液徹底洗滌該S-S印haroseHP柱之后，通過(guò)用IOmMMES/NaOH,IMNaCl，pH6.0的逐步洗脫將酶洗脫。最后，將碳酸酐酶峰轉(zhuǎn)移至G25S印hadex柱(GEHealthcare)上的50mMHEPES/NaOH,500mMNaCl,pH7.0?；赟DSPAGE,CA的純度估計(jì)為高于90%，酶以Mw=29kDa的條帶遷移。經(jīng)緩沖液交換的溶液包含純化的CA制備物，并用于進(jìn)一步表征。實(shí)施例4嗜熱甲烷八疊球菌TM-I碳酸酐酶的克隆、表達(dá)和純化。設(shè)計(jì)了基于來(lái)自嗜熱甲烷八疊球菌(UniProtP40881)的Y-CA蛋白序列的合成基因，并針對(duì)枯草芽孢桿菌進(jìn)行了優(yōu)化。將合成基因從攜帶合成基因的質(zhì)粒PCR擴(kuò)增。第一PCR反應(yīng)(PCR(I))是在總體積50微升中進(jìn)行的，添加了下述試劑1微升合成DNA制備物(模板)，IOpmol各引物(sgCAtspf和sgCAr),dNTP和PhusionGC緩沖液中的Phusion聚合酶(Finnzymes,Finland)。PCR條件為94°C進(jìn)行2分鐘；9個(gè)循環(huán)，每循環(huán)94°C進(jìn)行15秒；55°C進(jìn)行45秒；68°C進(jìn)行I分鐘，然后68°C進(jìn)行10分鐘；4°C進(jìn)行20分鐘，和15°C直至PCR程序結(jié)束。使用的引物為sgCAtspfcttgctgcctcattctgcagccgcgCAAGAGATCACTGTTGA(SEQIDNO8)sgCArtccgatccccttttccattctactTTATGAAGTCTCTTTGTAGC(SEQIDNO9)PCR(I)產(chǎn)物具有大約690bp的長(zhǎng)度，將PCR產(chǎn)物純化并通過(guò)PCR(2)框內(nèi)融合于來(lái)自地衣芽孢桿菌的a-淀粉酶(AmyL)的信號(hào)肽。將從PCR(2)獲得的包含a_淀粉酶信號(hào)肽符合讀框地融合于所述Y-碳酸酐酶的核苷酸片段通過(guò)同源重組整合入枯草芽孢桿菌宿主細(xì)胞基因組。在由來(lái)自地衣芽孢桿菌a-淀粉酶基因(amyL)、解淀粉芽孢桿菌a-淀粉酶基因(amyQ)的啟動(dòng)子和包含穩(wěn)定化序列的蘇云金芽孢桿菌cryIIIA啟動(dòng)子組成的三重啟動(dòng)子系統(tǒng)(如W099/43835中所述)的調(diào)控下表達(dá)基因構(gòu)建體。使用編碼氯霉素乙酰轉(zhuǎn)移酶的基因作為標(biāo)志物(例如在Diderichsen等，1993，Plasmid30:312-315中所述)。通過(guò)DNA測(cè)序分析氯霉素抗性轉(zhuǎn)化體以驗(yàn)證正確的構(gòu)建體DNA序列。翻譯的蛋白序列對(duì)應(yīng)于SEQIDNO:7，其中氨基酸1-28對(duì)應(yīng)于AmyL信號(hào)肽，氨基酸29-241對(duì)應(yīng)于預(yù)測(cè)的成熟Y-CA。選擇一個(gè)表達(dá)克隆并將其在I升補(bǔ)料分批發(fā)酵中在38°C培養(yǎng)34日。在發(fā)酵過(guò)程中用氨水將pH維持在6.8。根據(jù)Wilbur，1948，J.Biol.Chem.176:147-154(基本上如實(shí)施例5中所述)確定培養(yǎng)液中有碳酸酐酶活性。將發(fā)酵液離心(26000xg，20分鐘)，并通過(guò)過(guò)濾澄清上清。將濾過(guò)物轉(zhuǎn)移至G25S印hadex柱(GEHealthcare)上的IOmMHEPES/NaOH,pH7.0。將經(jīng)緩沖液交換的溶液施于在20mMHEPES/NaOH,pH7.0中平衡的QS印haroseFF柱(GEHealthcare)。在用平衡緩沖液徹底洗滌該QSepharoseFF柱之后，在相同緩沖液中以五個(gè)柱體積用線性NaCl梯度(0—>0.5M)洗脫該酶。將來(lái)自該柱的級(jí)分就CA活性進(jìn)行分析，并將活性級(jí)分匯集并用去離子水稀釋至4.2mS/cm的電導(dǎo)率。將稀釋的CA匯集物施于在20mMHEPES/NaOH,pH7.0中平衡的SOURCE30Q柱(GEHealthcare)。在用平衡緩沖液徹底洗滌該SOURCE30Q柱之后,在相同緩沖液中以六個(gè)柱體積用線性NaCl梯度(0—>0.5M)洗脫該酶。將來(lái)自該柱的級(jí)分就CA活性進(jìn)行分析，并將最具活性的級(jí)分匯集。將硫酸銨添加至CA匯集物至2.OM終濃度，并將該酶施于在10mMHEPES/Na0H，2.OM(NH4)2SO4,pH7.0中平衡的ToyopearlPhenyl650S柱。在用平衡緩沖液徹底洗滌該ToyopearlPhenyl柱之后，在相同緩沖液中以六個(gè)柱體積用線性(NH4)2SO4梯度(2.0—OM)洗脫該酶。將來(lái)自該柱的級(jí)分就CA活性進(jìn)行分析，并將最具活性的級(jí)分作為純化產(chǎn)物匯集。將純化產(chǎn)物在4-20%Tris-甘氨酸GoldSDS-PAGE上運(yùn)行，揭示了一系列29-15kDa的條帶，其中在29kDa的條帶為全長(zhǎng)成熟CA。通過(guò)N-末端測(cè)序分析條帶。純化產(chǎn)物中的所有序列匹配來(lái)自嗜熱甲烷八疊球菌的CA，然而自翻譯序列中的不同位置起始。預(yù)期23kDa-29kDa的條帶包含活性CA，并構(gòu)成產(chǎn)物的大約60%。實(shí)施例5碳酸酐酶活性的檢測(cè)用于碳酸酐酶檢測(cè)的測(cè)試描述于Wilbur，1948，J.Biol.Chem.176:147-154。其設(shè)定是基于測(cè)定混合物由于式I中給出的從二氧化碳形成碳酸氫根而致的PH變化[C02+H20—HCCV+H+]。用于該研究的活性測(cè)定法是來(lái)源于Chirica等,2001,Biochim.Biophys.Acta1544(1-2):55-63的步驟。包含大約60至70mMCO2的溶液通過(guò)在測(cè)定之前大約30分鐘使用注射器尖端將CO2鼓泡入IOOml蒸餾水來(lái)制備。將CO2溶液在水浴中冷卻至4°C。為了測(cè)試碳酸酐酶的存在，將2ml用25mMHCl溶液調(diào)整至pH8.3的25mMTris(包含足量的溴酚藍(lán)以給出明顯可見的藍(lán)色)添加至兩個(gè)在4°C水浴中冷卻的13x100mm試管。向一個(gè)試管添加10微升的包含酶的溶液(例如發(fā)酵液或純化的酶)，并將相等量的緩沖液添加至第二個(gè)試管作為對(duì)照。將2mlCO2溶液非常迅速而平穩(wěn)地添加至每個(gè)試管底部。在添加CO2溶液的同時(shí)，將秒表起始。記錄了溶液從藍(lán)色變?yōu)辄S色所需的時(shí)間(溴酚藍(lán)的轉(zhuǎn)變點(diǎn)為PH6-7.6)。在CO2水合反應(yīng)過(guò)程中的氫離子的產(chǎn)生降低溶液的pH直至達(dá)到溴酚藍(lán)的顏色轉(zhuǎn)變點(diǎn)。顏色變化所需的時(shí)間與樣品中存在的碳酸酐酶的量反向相關(guān)。為了使結(jié)果可以重復(fù)，在測(cè)定過(guò)程中，試管必須維持浸泡在冰浴中。通常，未催化的反應(yīng)(對(duì)照)需要40至60秒使得發(fā)生顏色變化，而酶催化反應(yīng)在5至15秒完成，取決于酶溶液中添加的酶蛋白的量。檢測(cè)顏色變化有些主觀性，但三重測(cè)量的誤差對(duì)于催化的反應(yīng)是在0至I秒差別的范圍內(nèi)。一單位根據(jù)Wilbur定義[1U=(l/tc)-(l/tu)x1000],此處U是單位,而tc和tu分別代表按秒計(jì)的催化和非催化反應(yīng)的時(shí)間(Wilbur，1948，J.Biol.Chem.176:147-154)。這些單位亦稱作Wilbur-Anderson單位(WAU)。實(shí)施例6Caminibacter碳酸酐酶的熱穩(wěn)定性在提高溫度處理之后評(píng)估了碳酸酐酶的融化溫度以及活性差示掃描量熱法(DSC)將實(shí)施例3中獲得的純化的CaminibacterCA酶在50mMHEPES/NaOH,pH7.0或IM倍半碳酸鈉(Na-sesquicarbonate),pH10.0中稀釋至大約lmg/ml。在來(lái)自MicroCal,MA的VPDSC中以90°C/小時(shí)的掃描率從20°C至120°C進(jìn)行DSC。CA的融化點(diǎn)(在熱分析圖上變性峰頂部的溫度)在pH7.0為109°C而在pHIO為103°C。據(jù)發(fā)明人所知這是迄今為止報(bào)道的碳酸酐酶的最高融化溫度。溫度穩(wěn)定性測(cè)定在熱處理之后就升高溫度和增加溫育時(shí)間評(píng)估了本發(fā)明的Caminibacter碳酸酐酶和已知的來(lái)自嗜熱甲烷八疊球菌的嗜熱碳酸酶的殘余活性。穩(wěn)定性作為升高的溫度的函數(shù)從實(shí)施例3和5獲得的純化的CA酶的熱穩(wěn)定性如下所述測(cè)量將10微升每種酶在pH8的IMNaHCO3中稀釋10倍，并在所需溫度溫育15分鐘。為了測(cè)量tu，將IMNaHCO3在相同溫度加熱，所述tu對(duì)應(yīng)于實(shí)施例5中解釋的非催化反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間。將樣品冷卻至室溫，并使用實(shí)施例5中所述的Wilbur-Anderson測(cè)定來(lái)測(cè)量碳酸酐酶活性。在高溫下溫育之后的殘余活性計(jì)算為熱處理之后的活性除以在處理之前酶在25°C的活性,乘以100%。結(jié)果示于表I,其清楚地顯示CaminibacterCA在熱穩(wěn)定性方面優(yōu)于嗜熱甲烷八疊球菌CA。表I在IMNaHCO3中15分鐘熱處理之后的溫度穩(wěn)定性溫度[°C]CA25375055606570758090100殘余活性%]Caminibacter100n.d113n.d.126n.d.126n.d.13210140嗜熱曱烷八疊球菌1009892n.d.79n.d.77n.d.17n.dn.dn.d.=未確定穩(wěn)定性作為增加的溫育時(shí)間的函數(shù)將從實(shí)施例3和5獲得的兩種碳酸酐酶用IMNaHCO3PH8或0.IMBritton-Robinson(B-R)緩沖液pH8(包含62.4體積％的0.IM酸(0.IM磷酸，0.IM乙酸，0.IM硼酸)和37.6體積％的0.5M氫氧化鈉)稀釋10倍，并在80°C加熱所示時(shí)間。殘余活性如上所述測(cè)量。結(jié)果示于表2,其清楚地顯示Caminibacter碳酸酐酶在pH8,80°C溫育2小時(shí)之后能夠在IMNaHCO3中保持83%殘余活性而在0.IMBritton-Robinson緩沖液中保持82%殘余活性。表2在80°C的熱處理之后的殘余活性權(quán)利要求1.可從屬于Caminibacter屬的菌株獲得的或可由屬于Caminibacter屬的菌株產(chǎn)生的碳酸酐酶用于從含二氧化碳的介質(zhì)中提取二氧化碳的用途。2.權(quán)利要求I的用途，其中所述碳酸酐酶可從選自下組的菌種之一的菌株獲得或可由選自下組的菌種之一的菌株產(chǎn)生Caminibacterhydrogeniphilus、Caminibactermediatlanticus和Caminibacterprofundus。3.權(quán)利要求I或2的用途，其中所述碳酸酐酶可從如下菌株之一獲得或或可由如下菌株之一產(chǎn)生CaminibacterhydrogeniphiIusDSM14510、CaminibactermediatlanticusDSM16658或CaminibacterprofundusDSM15016。4.權(quán)利要求I至3任一項(xiàng)的用途，其中所述碳酸酐酶是a)來(lái)源于或可由CaminibactermediatlanticusDSM16658或CaminibacterhydrogeniphilusDSM14510產(chǎn)生；或b)具有對(duì)應(yīng)于SEQIDNO2的氨基酸殘基28至259或36至259或SEQIDNO13的氨基酸殘基23至243的氨基酸序列的多肽；或c)與SEQIDNO2的氨基酸殘基28至259或36至259或與SEQIDNO13的氨基酸殘基23至243至少60%相同的多肽；或d)(a)、(b)或(c)具有碳酸酐酶活性的片段；或e)由核酸序列編碼的多肽，所述核酸序列在中等嚴(yán)格條件下與下述雜交i)編碼SEQIDNO2或SEQIDNO13的成熟多肽的多核苷酸序列；或ii)SEQIDNO1或SEQIDNO:12或SEQIDNO16的多核苷酸序列；或iii)(i)或Qi)的至少100個(gè)連續(xù)核苷酸的亞序列，或iv)⑴或(ii)的互補(bǔ)鏈；或f)由核酸序列編碼的多肽，所述核酸序列由于遺傳密碼的簡(jiǎn)并性，并不與SEQIDNOI、SEQIDNO:12或SEQIDNO16的多核苷酸序列雜交，但編碼具有依照b)或c)的氨基酸序列的多肽。5.前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的用途，其中所述碳酸酐酶在55°C或更高的溫度15分鐘之后保持至少30%的殘余活性。6.前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的用途，其中所述含二氧化碳的介質(zhì)是氣體或多相混合物。7.權(quán)利要求6的用途，其中所述含二氧化碳的氣體或多相混合物是從燃燒排出的。8.權(quán)利要求7的用途，其中所述氣體是煙道氣。9.權(quán)利要求6的用途，其中所述含二氧化碳的氣體或多相混合物是原天然氣或合成氣。10.權(quán)利要求6的用途，其中所述含二氧化碳的氣體或多相混合物是生物氣。11.權(quán)利要求I至5任一項(xiàng)的用途，其中所述含二氧化碳的介質(zhì)是含碳酸氫根的液體，且所述二氧化碳提取是從碳酸氫根轉(zhuǎn)化為二氧化碳。12.前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的用途，其中所述二氧化碳的提取是在55°C_120°C的溫度進(jìn)行的。13.一種用于提取二氧化碳的方法，包括用可從屬于Caminibacter屬的菌株獲得的或可由屬于Caminibacter屬的菌株產(chǎn)生的碳酸酐酶處理含二氧化碳的介質(zhì)。14.一種具有碳酸酐酶活性的分離的多肽，其選自下組a)來(lái)源于或可由CaminibacterhydrogeniphilusDSM14510產(chǎn)生的多妝；或b)具有對(duì)應(yīng)于SEQIDNO:13的氨基酸殘基23至243的氨基酸序列的多肽；或c)與SEQIDNO:13的氨基酸殘基23至243至少60%相同的多肽；或d)(a)、(b)或(c)具有碳酸酐酶活性的片段；或e)由核酸序列編碼的多肽，所述核酸序列在中等嚴(yán)格條件下與下述雜交i)編碼SEQIDNO13的成熟多肽的多核苷酸序列；或ii)SEQIDNO:12或SEQIDNO16的多核苷酸序列；或iii)(i)或Qi)的至少100個(gè)連續(xù)核苷酸的亞序列，或iv)⑴或(ii)的互補(bǔ)鏈；或f)由核酸序列編碼的多肽，所述核酸序列由于遺傳密碼的簡(jiǎn)并性，并不與SEQIDNO12或SEQIDNO16的多核苷酸序列雜交，但編碼具有依照b)或c)的氨基酸序列的多肽。15.—種分離的多核苷酸,其具有編碼權(quán)利要求14的多肽的核苷酸序列。16.一種分離的多核苷酸，可由如下獲得a)將DNA群體在中等嚴(yán)格條件下與以下雜交i)SEQIDNO:12或SEQIDNO:16的多核苷酸序列，ii)包含于SEQIDN0:12或SEQIDNO:16的多核苷酸序列中的cDNA序列，或iii)(i)或(ii)的互補(bǔ)鏈；和b)分離所述雜交的多核苷酸，其編碼具有碳酸酐酶活性的多肽。17.—種核酸構(gòu)建體,包含權(quán)利要求15或16的多核苷酸,所述多核苷酸可操作地連接于在表達(dá)宿主中指導(dǎo)所述多肽產(chǎn)生的一個(gè)或多個(gè)調(diào)控序列。18.—種重組表達(dá)載體，包含權(quán)利要求17的核酸構(gòu)建體。19.一種重組宿主細(xì)胞，包含權(quán)利要求17的核酸構(gòu)建體或權(quán)利要求18的重組表達(dá)載體。20.一種產(chǎn)生權(quán)利要求14的多肽的方法，包括a)培養(yǎng)菌株以產(chǎn)生所述多肽，所述菌株以其野生型形式能夠產(chǎn)生所述多肽；和b)回收所述多肽。21.—種產(chǎn)生權(quán)利要求14的多肽的方法，包括a)在有助于產(chǎn)生所述多肽的條件下培養(yǎng)權(quán)利要求19中限定的重組宿主細(xì)胞；和b)回收所述多肽。22.—種組合物，包含賦形劑和選自下組的碳酸酐酶a)來(lái)源于或可由CaminibactermediatlanticusDSM16658或CaminibacterhydrogeniphilusDSM14510產(chǎn)生的多妝；或b)具有對(duì)應(yīng)于SEQIDNO2的氨基酸殘基28至259或36至259或者SEQIDNO13的氨基酸殘基23至243的氨基酸序列的多肽；或c)與SEQIDNO2的氨基酸殘基28至259或36至259或與SEQIDNO13的氨基酸殘基23至243至少60%相同的多肽；或d)(a)、(b)或(c)具有碳酸酐酶活性的片段；或e)由核酸序列編碼的多肽，所述核酸序列在中等嚴(yán)格條件下與下述雜交i)編碼SEQIDNO2或SEQIDNO13的成熟多肽的多核苷酸序列；或ii)SEQIDNO:1或SEQIDNO:12或SEQIDNO:16的多核苷酸序列；或iii)(i)或(ii)的至少100個(gè)連續(xù)核苷酸的亞序列，或iv)⑴或(ii)的互補(bǔ)鏈；或f)由核酸序列編碼的多肽，所述核酸序列由于遺傳密碼的簡(jiǎn)并性，并不與SEQIDNOI、SEQIDNO:12或SEQIDNO16的多核苷酸序列雜交，但編碼具有依照b)或c)的氨基酸序列的多肽。23.權(quán)利要求22的組合物，其中所述組合物包含適于固定化的基質(zhì)。24.權(quán)利要求23的組合物，其中所述基質(zhì)選自下組珠、織物、纖維、中空纖維、膜、顆粒、多孔表面、桿和管。25.一種用于提取二氧化碳的生物反應(yīng)器，其中所述反應(yīng)器包含可從菌株獲得的或可由菌株產(chǎn)生的碳酸酐酶，所述菌株屬于Caminibacter屬，優(yōu)選選自下組菌種Caminibacterhydrogeniphilus、Caminibactermediatlanticus和Caminibacterprofundus;甚至更優(yōu)選作為DSM14510、DSM16658或DSM15016保藏的菌株。26.權(quán)利要求25的生物反應(yīng)器，其中所述碳酸酐酶是a)來(lái)源于或可由CaminibactermediatlanticusDSM16658或CaminibacterhydrogeniphilusDSM14510產(chǎn)生的；或b)具有對(duì)應(yīng)于SEQIDNO:2的氨基酸殘基28至259或36至259或者SEQIDNO13的氨基酸殘基23至243的氨基酸序列的多肽；或c)與SEQIDNO2的氨基酸殘基28至259或36至259或與SEQIDNO13的氨基酸殘基23至243至少60%相同的多肽；或d)(a)、(b)或(c)具有碳酸酐酶活性的片段；或e)由核酸序列編碼的多肽，所述核酸序列在中等嚴(yán)格條件下與下述雜交i)編碼SEQIDNO2或SEQIDNO13的成熟多肽的多核苷酸序列；或ii)SEQIDNO1或SEQIDNO:12或SEQIDNO16的多核苷酸序列；或iii)(i)或(ii)的至少100個(gè)連續(xù)核苷酸的亞序列，或iv)⑴或(ii)的互補(bǔ)鏈；或f)由核酸序列編碼的多肽，所述核酸序列由于遺傳密碼的簡(jiǎn)并性，并不與SEQIDNOI、SEQIDNO:12或SEQIDNO16的多核苷酸序列雜交，但編碼具有依照b)或c)的氨基酸序列的多肽。27.權(quán)利要求25或26的反應(yīng)器，其中所述反應(yīng)器包含下述元件a)至少一個(gè)吸收模塊；b)至少一個(gè)沉淀階段；c)載液；和d)用于將吸收模塊連接至沉淀階段從而使得載液可從吸收模塊傳至沉淀階段的裝置。28.權(quán)利要求25或26的反應(yīng)器，其中所述反應(yīng)器包含下述元件a)至少一個(gè)吸收模塊；b)至少一個(gè)解吸模塊；c)載液；和d)用于連接吸收模塊和解吸模塊從而使得載液可從吸收模塊傳至解吸模塊的裝置。29.權(quán)利要求25、26或28任一項(xiàng)的生物反應(yīng)器，其中所述碳酸酐酶截留于吸收模塊和/或解吸模塊，或截留于沉淀階段。30.權(quán)利要求25至29任一項(xiàng)的生物反應(yīng)器，其中所述反應(yīng)器進(jìn)一步包含基于碳酸氫根的載液。31.權(quán)利要求25至30任一項(xiàng)的生物反應(yīng)器，其中所述反應(yīng)器進(jìn)一步包含基于胺的載液。全文摘要本發(fā)明涉及Caminibacter碳酸酐酶在CO2提取，例如從煙道氣、生物氣、天然氣或環(huán)境空氣提取中的用途。所述Caminibacter碳酸酐酶由于其熱穩(wěn)定性特別適用于這些用途。文檔編號(hào)C12P7/40GK102712919SQ201080028666公開日2012年10月3日申請(qǐng)日期2010年6月25日優(yōu)先權(quán)日2009年6月26日發(fā)明者M(jìn).博徹特,P.桑德斯申請(qǐng)人:諾維信公司,諾維信北美公司