用于ATP再生的无细胞组合物及其用途的制作方法

技术特征：
1.一种用于再生三磷酸腺苷(atp)的无细胞组合物，包括：用于向电子受体传递电子的还原化学物质，其中所述还原化学物质由电化学装置电化学生成；包含电子受体和etc复合物iv的电子传输链(etc)，其中电子受体选自etc复合物i、etc复合物ii、etc复合物iii、泛醌和细胞色素c，其中所述etc能够产生跨脂质双层的质子梯度；atp合酶，能够利用跨脂质双层的质子梯度从二磷酸腺苷(adp)产生atp；和脂质体，由脂质双层包封以在脂质体内保留质子，其中etc和atp合酶与脂质双层联合。2.根据权利要求1所述的无细胞组合物，其中所述还原化学物质为nadh2、nadph2、fmnh2、fadh2和/或泛醇中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的无细胞组合物，其中所述还原化学物质为nadh2、nadph2和/或fmnh2中的一种或多种，其中电子受体是etc复合物i。4.根据权利要求1所述的无细胞组合物，其中该还原化学物质是fadh2，且其中该电子受体是etc复合物ii。5.根据权利要求1所述的无细胞组合物，其中该还原化学物质是泛醇，其中该电子受体是etc复合物iii。6.根据权利要求1所述的无细胞组合物，其中etc已重建到脂质体中，以至少部分嵌入脂质双层中，且电子受体可接触到脂质体外部存在的还原化学物质。7.根据权利要求1所述的无细胞组合物，其中atp合酶已重建到脂质体中以至少部分嵌入脂质双层中，其中atp合酶可接触到存在于脂质体外部的adp。8.根据权利要求1所述的无细胞组合物，其中该脂质双层对质子不可透过。9.根据权利要求1所述的无细胞组合物，其中该脂质体是人工制备的。10.根据权利要求1所述的无细胞组合物，其中etc及/或atp合酶是重组产生的。11.一种用于再生三磷酸腺苷(atp)的装置，包括：包含在阳极室中的阳极和包含在阴极室中的阴极；阳极室中与阳极接触的去离子水；分离阳极室和阴极室的质子透性膜；阴极室中与阴极连续接触的液相，所述液相包括能够经历循环还原和氧化的电子转移介体(etm)，其中，一旦在阴极处还原，etm即被还原成可将电子转移到电子传递链(etc)的电子受体的还原化学物质；其中所述电子受体选自etc复合物i、etc复合物ii、etc复合物iii、泛醌和细胞色素c；其中etc包含电子受体和etc复合物iv；合成线粒体，其包括包封的脂质双层、etc和atp合酶；其中所述etc能够产生跨脂质双层的质子梯度；其中所述atp合酶能够利用跨脂质双层的质子梯度从二磷酸腺苷(adp)产生atp；其中所述包封的脂质双层能够在其中保留质子；工艺流，包含能够使用产生的atp生产所需产品的底物；和在阳极和阴极之间提供电压的外部电源。12.根据权利要求11所述的装置，其中etc和atp合酶重建为与脂质双层相联合，优选至少部分嵌入脂质双层。13.根据权利要求11所述的装置，还包括位于阴极和工艺流之间的膜，其中所述膜支持合成的线粒体并允许液相和工艺流之间的界面接触，同时防止液相和工艺流的实质性混
合，并防止工艺流实质性接触阴极。14.根据权利要求13所述的装置，其中该膜配置成与该合成线粒体部分联合。15.权利要求13所述的装置，其中膜配置成使得合成线粒体部分或完全嵌入膜内。

技术总结
一种使用电化学电池(特别是膜生物反应器)向电子传输链提供电子的方法，该电子传输链能够产生质子梯度以从ADP再生ATP。这种电子传输链可以是合成膜的一部分，或者包含在合成膜内，或者可以通过适当地破坏活细胞来制备。电化学电池提供的电子通过合适的电子载体传递至电子传输系统，所述电子载体是例如NADH2、FMNH2、FADH2、还原性泛醌、硫醇或其他电子载体或与实现ATP再生的电子传输链组分相容的生物还原性等价物。还原性等价物。还原性等价物。


技术研发人员：W
受保护的技术使用者：百奥堪引赛股份有限公司
技术研发日：2020.02.12
技术公布日：2022/7/9