CN114410557B

CN114410557B - 一种强化电子传递效能的生物材料及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN114410557B
Application number: CN202210035574.7A
Authority: CN
Inventors: 梁波; 杨建明; 杨京; 张鑫平
Original assignee: Qingdao Agricultural University
Current assignee: Qingdao Agricultural University
Priority date: 2022-01-13
Filing date: 2022-01-13
Publication date: 2023-06-20
Anticipated expiration: 2042-01-13
Also published as: CN114410557A

Abstract

本发明提供了一种强化电子传递效能的生物材料及其制备方法和应用。所述生物材料包括含有TtGH8基因的重组菌株、SxA基因的重组菌株、FsUA基因的重组菌株、同时含有XylB基因和XylC基因的重组菌株、以及同时含有XylA基因和XylD基因的重组菌株，混合后并与反应底物混合制备得到的。本发明在大肠杆菌中表达外源的与半纤维素降解和木糖降解相关的基因，并同时选择了不同的锚定蛋白基因，将上述与半纤维素、木糖降解基因表达产物锚定到细胞外膜上，底物无需进入到细菌内部即可实现电子传递。所述生物材料的降解过程伴随着NADH和电子的生成，达到强化电子传递效能的作用。

Description

一种强化电子传递效能的生物材料及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及一种强化电子传递效能的生物材料及其制备方法和应用。

背景技术

随着社会的发展，人们对于能源的需求与日俱增，但石油、煤炭等资源属于不可再生资源，并且石油、煤炭的大量燃烧带来了温室效应等环境问题。电能具有可再生、清洁等优势。但传统的发电方式中火力发电会燃烧大量煤炭使电能成本增加而且会污染环境；风力发电和核能发电比较依赖位置，不能大规模展开，所以寻找一种清洁、底物易得、易实施的电子传递方法显得尤为重要。

与其它产能方式相比，利用微生物材料进行电子传递具有以下方面的优势： (1)它可以将底物直接转化为电能，具有高的能量转化效率。(2)微生物材料工作过程中不会产生对环境有害的气体，节能环保。(3)在缺乏电力基础设施的地区，微生物材料具有广泛应用的潜力，同时也扩大了电子传递的多样性。

地球上每年产生大量植物废弃料，这些废弃料大多被农民直接焚烧，这样不但会污染环境也造成了资源的浪费。植物细胞壁的主要成分是纤维素、半纤维素和木质素。将植物废弃料经过酸解处理即可得到半纤维素等处理液，将半纤维素处理液转变成能源无疑是一种不错的选择。

微生物细胞表面展示是一种能够在微生物细胞表面展示肽和蛋白质的技术，已被证明是提高酶的生物活性和稳定性以及实现成本效益的有效策略。与细胞质中纯化的蛋白质或酶相比，微生物细胞表面展示有三个优势。首先，目标蛋白可以在锚蛋白的帮助下锚定在宿主细胞的外膜上，因此展示的蛋白能够直接接触底物，从而促进酶催化。其次，通过使用细胞膜作为基质，蛋白质的活性可以在长时间内持续24小时。第三，只需收获细胞即可获得蛋白质，无需冗长繁琐的纯化过程。到目前为止，该方法已广泛应用于疫苗、环境修饰、全细胞催化等领域。为此，本发明从半纤维素处理液出发，设计了一种人工设计的强化电子传递效能的生物材料。

发明内容

本发明提供了一种强化电子传递效能的生物材料及其制备方法和应用。本发明是将降解半纤维素和木糖相关基因通过基因工程手段在大肠杆菌中表达，同时通过细胞表面展示并进行了优化，从而得到了一种生物材料，能够强化电子传递效能。

为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明提供了一种强化电子传递效能的生物材料，所述生物材料中包括经细胞表面展示人工设计的含半纤维素降解途径基因的重组菌株、含木糖降解途径基因的重组菌株与反应底物混合而成的。

进一步的，所述半纤维素降解途径基因具有下列核苷酸序列之一：

(1)如SEQ ID NO.9所示的核苷酸序列；

(2)如SEQ ID NO.10所示的核苷酸序列；

(3)如SEQ ID NO.11所示的核苷酸序列；

(5)与SEQ ID NO.9或SEQ ID NO.10或SEQ ID NO.11所示的核苷酸序列具有90％以上同源性的序列。

进一步的，所述木糖降解途径基因具有下列核苷酸序列之一：

(1)如SEQ ID NO.12所示的核苷酸序列；

(2)如SEQ ID NO.13所示的核苷酸序列；

(3)与SEQ ID NO.12或SEQ ID NO.13所示的核苷酸序列具有90％以上同源性的核苷酸序列。

进一步的，所述生物材料中的重组菌株为含有TtGH8基因的重组菌株、、SxA 基因的重组菌株、FsUA基因的重组菌株、同时含有XylB基因和XylC基因的重组菌株、以及同时含有XylA基因和XylD基因的重组菌株。

进一步的，所述含有TtGH8基因的重组菌株、SxA基因的重组菌株、FsUA 基因的重组菌株、同时含有XylB基因和XylC基因的重组菌株、以及同时含有 XylA基因和XylD基因的重组菌株的混合体积比为0.5～1:2～3.5:0.5～1:3～4:1～2。

优选的，所述含有TtGH8基因的重组菌株、SxA基因的重组菌株、FsUA基因的重组菌株、同时含有XylB基因和XylC基因的重组菌株、以及同时含有XylA 基因和XylD基因的重组菌株的混合体积比为1:2.5:1:3:2。

本发明还提供了所述的强化电子传递效能的生物材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)分别合成SxA基因、TtGH8基因、FsuA基因、XylA基因、XylB基因、 XylC基因、XylD基因、Lot基因、MipA基因、INP基因、Spycather SpyTag基因；

(2)扩增Lot基因片段，将该片段与载体pET-28a分别用Nco I和Nde I进行双酶切，酶切后的载体与Lot基因片段用T4 DNA连接酶连接，连接产物转化大肠杆菌DH5α，筛选的阳性克隆为重组质粒pET-28a-Lot；

扩增MipA基因片段，将该片段与载体pET-28a分别用Nco I和Nde I进行双酶切，酶切后的载体与基因MipA片段用T4 DNA连接酶连接，连接产物转化大肠杆菌DH5α，筛选的阳性克隆为重组质粒pET-28a-MipA；

扩增Spycather基因片段，将载体pACYC-Dute与基因Spycather片段分别用 Nco I和Not I进行双酶切，酶切后的载体与Spycather基因片段用T4 DNA连接酶连接，连接产物转化大肠杆菌DH5α，筛选的阳性克隆为重组质粒 pACYC-Dute-Spycather；

扩增INP基因片段，将该片段与载体pET-28a分别用Nco I和Nde I进行双酶切，酶切后的载体与INP基因片段用T4 DNA连接酶连接，连接产物转化大肠杆菌DH5α，筛选的阳性克隆为重组质粒pET-28a-INP；

扩增XylB基因片段，将该片段与载体RSF-Dute分别用Nde I和BglⅡ进行双酶切，酶切后的载体与XylB基因片段用T4 DNA连接酶连接，连接产物转化大肠杆菌DH5α，筛选的阳性克隆为重组质粒RSF-Dute-XylB；

扩增XylC基因片段，将该片段与载体RSF-Dute-XylB分别用BglⅡ和Kpn I 进行双酶切，酶切后的载体与Xylc基因片段按摩尔比1:3的比例连接，连接产物转化大肠杆菌DH5α，筛选的阳性克隆为重组质粒RSF-Dute-XylB-XylC；

扩增MipA基因片段和载体RSF-Dute-XylB-XylC片段，将两片段采用 ClonExpress无缝克隆的方式进行连接，连接产物转化大肠杆菌DH5α，筛选的阳性克隆为重组质粒RSF-Dute-MipA-XylB-XylC；

扩增XylD基因片段和载体pACYC-Dute-Spycather片段，将两片段用 ClonExpress无缝克隆的方式进行连接，连接产物转化大肠杆菌DH5α，筛选的阳性克隆为重组质粒pACYC-Dute-Spycather-XylD-Spytag；

扩增XylA基因片段和载体pACYC-Dute-Spycather-XylD-Spytag片段，将该片段与载体pACYC-Dute-Spycather-XylD-Spytag用ClonExpress无缝克隆的方式进行连接，连接产物转化大肠杆菌DH5α，筛选的阳性克隆为重组质粒pACYC-Dute-Spycather-XylA-XylD-Spytag；

对于基因SxA，基因合成后亚克隆到载体pET-28a-MipA，亚克隆位点为Nde I和BamH I之间，得到重组质粒pET-28a-MipA-SxA；

对于基因TtGH8，基因合成后亚克隆到载体pET-28a-INP，亚克隆位点为 Nde I和BamH I之间，得到重组质粒pET-28a-INP-TtGH8；

对于基因FsUA，基因合成后亚克隆到载体pET-28a-Lot，亚克隆位点为Nde I和BamH I之间，得到重组质粒pET-28a-Lot-FsuA；

(3)将重组质粒RSF-Dute-MipA-XylB-XylC、pET-28a-MipA-SxA、 pET-28a-INP-TtGH8、pET-28a-Lot-FsUA、pACYCDute-Spycather-XylA-XylD-Spytag分别转化大肠杆菌BL21(DE3)，涂布于含有抗生素的LB固体平板，获得含有上述质粒的重组菌株；

(4)将步骤(3)中的重组菌株分别接种到相应抗性的LB液体培养基中活化后，隔天转接，等待其OD＝0.4-0.6时，加入终浓度为0.5mM的IPTG，16℃过夜诱导后，收集菌液，按比例混合后，加入反应底物，得到强化电子传递效能的生物材料。

进一步的，所述反应底物包括半纤维素、NAD⁺、MnCl₂、MgCl₂、CaCl₂、硫胺素焦磷酸、磷酸三钾。

本发明还提供了所述的强化电子传递效能的生物材料在用于制备电化学电池中的应用。

进一步的，所述生物材料的功率密度为0.15mW cm^-2-0.6mW cm^-2，电流密度为0mAcm^-2-6mA cm^-2。

与现有技术相比，本发明具有以下优点和有益技术效果：

(1)本发明通过基因工程的手段，在细胞中表达上游纤维素降解有关基因 SXA、TtGH8、FsUA，将半纤维素降解成为木糖，木糖在经过XylA、XylB、XylC、 XylD 4个基因的作用下可以将NAD⁺还原成NADH，并且有电子传递的产生，然后相关基因表达产物通过锚定基因表达出的锚定蛋白的作用，将相关基因表达产物从胞内带到胞外，最终在大肠杆菌胞外构建了一条人工设计的强化电子传递效能的途径，获得了一种新型的微生物电子传递材料，解决了大肠杆菌不能直接利用半纤维素的问题。

(2)以半纤维素为底物，原料来源广泛；

(3)微生物材料进行电子传递相较于其他电子传递方式具有环保、不受地域限制等优势；

(4)采用细胞表面展示技术，反应物无需进入胞内即可在胞外进行反应，提高了反应灵敏度和反应效率，强化了电子传递效果。

附图说明

图1为构建的载体pET-28a-INP的质粒图谱。

图2为构建的载体pET-28a-Lot的质粒图谱。

图3为构建的载体pET-28a-MipA的质粒图谱。

图4为构建的载体pACYC-Dute-Spycather的质粒图谱。

图5为构建的载体RSF-Dute-XylB的质粒图谱。

图6为构建的载体RSF-Dute-XylB-XylC的质粒图谱。

图7为构建的载体RSF-Dute-MipA-XylB-XylC的质粒图谱。

图8为构建的载体pACYC-Dute-Spycather-XylD-Spytag的质粒图谱。

图9为构建的载体pACYC-Dute-Spycather-XylA-XylD-Spytag的质粒图谱。

图10为NADH标准曲线。

图11为木糖降解途径酶展示全细胞的酶活结果图。

图12为半纤维素降解途径酶展示全细胞的酶活结果图。

图13为FsUA酶活结果图。

图14为半纤维素和木糖降解途径酶展示全细胞的比例优化图。

图15为功率密度与电流密度曲线图。

具体实施方式

下面参照具体的实施例进一步描述本发明，但是本领域技术人员应该理解，本发明并不限于下述的具体实施例。

实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可通过购买获得的常规产品

实施例1：基因的获得和表达载体的构建

1、基因的获得

锚定蛋白基因Lot来源于大肠杆菌(Chang-ye Hui,Yan Guo,Lisa Liu,et al.Development of a novel bacterial surface display system using truncated OmpTas an anchoring motif.Biotechnol Lett.2019:41:763–777)，其核苷酸序列如SEQ IDNO.1 所示，由苏州金唯智公司化学合成至pUC-GW-Kan载体上，获得pUC-Lot载体。

锚定蛋白基因MipA来源于大肠杆菌(Mee-Jung Han.Novel bacterial surfacedisplay system based on the Escherichia coli protein MipA.J.Microbiol.Biotechnol.2020.30(7):1097–1103)，其核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示，由苏州金唯智公司化学合成至pUC-GW-Kan载体上，获得pUC-MipA载体。

锚定蛋白基因Spycather来源于化脓性链球菌(H.Bart van den Berg vanSaparoea,Diane Houben,et al.Display of recombinant proteins on bacterialouter membrane vesicles by using protein ligation.Applied and EnvironmentalMicrobiology.2018.84(8),e02567-17)，其核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示，由苏州金唯智公司化学合成至pUC-GW-Kan载体上，获得pUC-Spycather载体。

锚定蛋白基因INP来源于Pseudomonas borealis(Bo Liang,Liang Li,MarcoMascin,and Aihua Liu.Construction of xylose dehydrogenase displayed on thesurface of bacteria using ice nucleation protein for sensitive D-Xylosedetection.Anal Chem.2012:84(1):275-282)，其核苷酸序列如SEQ ID NO.4所示，由苏州金唯智公司化学合成至pUC-GW-Kan载体上，获得pUC-INP载体。

木糖降解基因XylB来源于Caulobacter crescentus(Stephens,C.,Christen,B.,Fuchs,T.et al.Genetic analysis of a novel pathway for D-Xylose metabolism inCaulobacter crescentus.2006.189:2181-2185)，其核苷酸序列如SEQ ID NO.5所示，基因由Caulobacter crescentus基因组中扩增获得。

木糖降解基因XylC来源于Caulobacter crescentus(Stephens,C.,Christen,B.,Fuchs,T.et al.Genetic analysis of a novel pathway for D-Xylose metabolism inCaulobacter crescentus.2006.189:2181-2185)，其核苷酸序列如SEQ ID NO.6所示，基因由Caulobacter crescentus基因组中扩增获得。

木糖降解基因XylA来源于Caulobacter crescentus(Stephens,C.,Christen,B.,Fuchs,T.et al.Genetic analysis of a novel pathway for D-Xylose metabolism inCaulobacter crescentus.2006.189:2181-2185)，其核苷酸序列如SEQ ID NO.7所示，由六合华大公司化学合成至pUC-GW-Kan载体上，获得pUC-XylA载体。

木糖降解基因XylD来源于Caulobacter crescentus Stephens,C.,Christen,B.,Fuchs,T.et al.Genetic analysis of a novel pathway for D-Xylose metabolism inCaulobacter crescentus.2006.189:2181-2185)，其核苷酸序列如SEQ ID NO.8所示，由六合华大公司化学合成至pUC-GW-Kan载体上，获得pUC-XylD载体。

乙酰木聚糖脂酶基因FsUA来源于Fibrobacter succinogenesS85 Axe6B(Shosuke Yoshida,Roderick I.Mackie,and Isaac K.O.Cann.Biochemical and domainanalyses of FSUAxe6B,a modular acetyl xylan esterase,identify a uniquecarbohydrate binding module in Fibrobacter succinogenes S85.Journal ofBacteriology.2010.483-493)，由六合华大公司合成，并把合成基因亚克隆到载体pET-28a-Lot上，获得重组载体pET-28a-Lot-FsUA，其核苷酸序列如SEQ ID NO.9所示。

内切木聚糖酶基因TtGH8来源于Teredinibacter turnerae(Claire A.Fowler,Glyn R.Hemsworth,Fiona Cuskin,et al.Structure and function of a glycosidehydrolase family 8endoxylanase from Teredinibacter turnerae.Acta Cryst.2018.D74,946–955)，由六合华大公司合成，并把合成基因亚克隆到载体pET-28a-INP 上，获得重组载体pET-28a-INP-TtGH8，其核苷酸序列如SEQ ID NO.10所示。

β-1,4-木糖苷酶基因SXA来源于Selenomonas ruminantium(Douglas BrianJordan,Jay D.Braker.β-D-xylosidase from Selenomonas ruminantium:role ofglutamate 186 in catalysis revealed by site-directed mutagenesis,alternatesubstrates, and active-site inhibitor.Appl Biochem Biotechnol.2010.161:395-410)，由六合华大公司合成，并把合成基因亚克隆到载体pET-28a-MipA上，获得重组载体pET-28a-MipA-SXA，其核苷酸序列如SEQ ID NO.11所示。

2、表达载体的构建

(1)pET-28a-INP载体构建

以pUC-INP质粒为模板，引物INP-F和INP-R，进行聚合酶链式反应(PCR)，扩增INP片段，其PCR扩增体系如下所示：

PCR程序为：95℃ 3min；30循环×(95℃ 15s，55℃ 15s，72℃ 30s)；72℃5min；16℃∞。

引物序列如下所示：

INP-F:5’-CATGCCATGGGCATGAACGATGACAAAGTTTTGGT-3’(SEQ ID NO.14)；

INP-R:5’-GGAATTCCATATGCACCGCTGTCTCCAGCGTT-3’(SEQ ID NO.15)。

PCR产物利用胶回收纯化试剂盒(Vazyme，货号DC301-01)进行胶回收纯化。

利用限制性内切酶1NcoI(Thermo，货号FD0574)和限制性内切酶2Nde I (Thermo，货号FD0584)双酶切pET-28a质粒，其酶切体系为：

酶切体系置于37℃孵育2h，进行胶回收纯化。

利用T4 DNA连接酶(Thermo，货号EL0014)将INP片段克隆pET-28a质粒上，其体系如下所示：

16℃过夜酶连，连接产物转化E.coli DH5α感受态，涂布到含有50mg/L卡那霉素的LB固体平板上，PCR筛选阳性克隆，从阳性克隆中提取重组质粒 pET-28a-INP(图1)，再通过限制性酶切和测序进行鉴定。

(2)pET-28a-Lot载体构建

以pUC-Lot为模板扩增Lot片段。构建步骤与pET-28a-INP载体构建相同。

利用下列引物：

Lot-F:5’-CATGCCATGGGCATGAAAGCCACCAAACTGGTG-3’(SEQ ID NO.16)；

Lot-R:5’-GGAATTCCATATGATCTCTAAAGCCTTCTTCACTGC-3’(SEQ ID NO.17)。

获得重组质粒pET-28a-Lot(图2)。

(3)pET-28a-MipA载体构建

以pUC-MipA为模板扩增MipA片段。构建步骤与pET-28a-INP载体构建相同。

利用下列引物：

MipA-F:5’-CATGCCATGGGCATGACCAAACTGAAACTGCTGG-3’(SEQ ID NO.18)；

MipA-R:5’-GGAATTCCATATGCACAATGCCATTGCTGTTATCCA-3’(SEQ ID NO.19)。

获得重组质粒pET-28a-MipA(图3)。

(4)pACYC-Dute-Spycather载体构建

以pUC-Spycather为模板扩增Spycather片段。构建步骤与pET-28a-INP载体构建相同。

利用下列引物：

Spycather-F:5’-CATGCCATGGGCATGAAAGCGACCAAGCTGGTGCT-3’ (SEQ ID NO.20)；

Spycather-R:5’-ATAAGAATGCGGCCGCTTAAATGTGCGCATCGCCTTTG-3’ (SEQ IDNO.21)。

获得重组质粒pACYC-Dute-Spycather(图4)。

(5)RSF-Dute-XylB载体构建

以Caulobacter crescentus基因组为模板扩增XylB片段。构建步骤与 pET-28a-INP载体构建相同。

利用下列引物：

XylB-F:5’-GGAATTCCATATGTCCTCAGCCATCTATCCCAGCC-3’(SEQ ID NO.22)；

XylB-R:5’-GAAGATCTACGCCAGCCGGCGTCGATCCAG-3’(SEQ ID NO.23)。

获得重组质粒RSF-Dute-XylB(图5)。

(6)RSF-Dute-XylB-XylC载体构建

以Caulobacter crescentus基因组为模板扩增XylC片段。构建步骤与 pET-28a-INP载体构建相同。

利用下列引物：

XylC-F:5’-GAAGATCTATGACCGCTCAAGTCACTTGCGTAT-3’(SEQ ID NO.24)；

XylC-R:

5’-GGGGTACCTTAGTGGTGGTGGTGGTGGTGGACAAGGCGGACCTCATGCTGG-3’ (SEQ IDNO.25)。

获得重组质粒RSF-Dute-XylB-XylC(图6)。

(7)RSF-Dute-MipA-XylB-XylC载体构建

以pUC-MipA为模板，引物MipA-F和MipA-R，引物RSF-B-C-F和RSF-B-C-R 进行聚合酶链式反应(PCR)，扩增MipA、RSF-Dute-XylB-XylC片段，其PCR扩增体系如下所示：

PCR程序为：95℃ 3min；30循环×(95℃ 15s，55℃ 15s，72℃ 3min)； 72℃10min；16℃∞。

引物序列如下所示：

MipA-F:5’-AAGTATAAGAAGGAGATATAATGACCAAACTGAAACTGCT-3’ (SEQ ID NO.26)；

MipA-R:5’-ATGGCTGAGGACATCATATGCACAATGCCATTGCTGTTAT-3’ (SEQ ID NO.27)；

RSF-B-C-F:5’-ATAACAGCAATGGCATTGTGCATATGATGTCCTCAGCCAT-3’ (SEQ IDNO.28)；

RSF-B-C-R:5’-AGCAGTTTCAGTTTGGTCATTATATCTCCTTCTTATACTT-3’ (SEQ IDNO.29)。

利用ClonExpress无缝克隆的方法将MipA片段和RSF-Dute-XylB-XylC片段融合成一个环状质粒，其体系如下所示：

连接体系置于50℃孵育30min。连接产物转化E.coli DH5α感受态，涂布到含有50mg/L卡那霉素的LB固体平板上，PCR筛选阳性克隆，从阳性克隆中提取重组质粒RSF-Dute-MipA-XylB-XylC(图7)，再通过限制性酶切和测序进行鉴定，其表达的融合蛋白XylB-XylC对应核苷酸序列如SEQ ID NO.12所示。

(8)pACYC-Dute-Spycather-XylD-Spytag载体构建

以pACYC-Dute-Spycather为模板扩增pACYC-Dute-Spycather片段。构建步骤与RSF-Dute-MipA-XylB-XylC载体构建相同。

利用下列引物：

pACYC-Dute-Spycather-F：

5’-CACCACCACCACCACCACTAAGCAGATCTCAATTGGATATC-3’(SEQ ID NO.30)；

pACYC-Dute-Spycather-R：

5’-TTACTTAATGCACTACGCATCATATGTATATCTCCTTCTT-3’(SEQ ID NO.31)。

以pUC-XylD为模板扩增XylD-Spytag片段。

XylD1-F:5’-AAGAAGGAGATATACATATGATGCGTAGTGCATTAAGTAA-3’ (SEQ IDNO.32)；

XylD1-R:5’-TTATATGCATCAACCATAACAATATGTGCGCTACCACCACCACCATGATTATGACGAGG-3’(SEQ ID NO.33)；

XylD2-R:

5’-AATTGAGATCTGCTTAGTGGTGGTGGTGGTGGTGTTTGGTCGGTTTA TATGCATCAACC-3’(SEQ ID NO.34)。

获得重组质粒pACYC-Dute-Spycather-XylD-Spytag(图8)。

(9)pACYC-Dute-Spycather-XylA-XylD-Spytag载体构建

以质粒pACYC-Dute-Spycather-XylD-Spytag为模板扩增pACYC-Dute-Spycather-XylD-Spytag片段。构建步骤与RSF-Dute-MipA-XylB-XylC载体构建相同。

利用下列引物：

pACYC-Spycather-XylD-F：

5’-AAACCAGTTATAGTTGGAGTAGATCTATGCGTAGTGCATTAAGTAA-3’ (SEQ ID NO.35)；

pACYC-Spycather-XylD-R：

5’-TGACGTAATGTATCTGTCATCATATGTATATCTCCTTCTT-3’(SEQ ID NO.36)；

以pUC-XylA为模板扩增XylA片段。

利用下列引物：

XylA-F：

5’-ATAAGAAGGAGATATACATATGATGACAGATACATTACGTCA-3’(SEQ ID NO.37)；

XylA-R：

5’-TTACTTAATGCACTACGCATAGATCTACTCCAACTATAACTGGTTT-3’ (SEQ ID NO.38)。

获得重组质粒pACYC-Dute-Spycather-XylA-XylD-Spytag(图9)，融合蛋白 XylA-XylD对应核苷酸序列如SEQ ID NO.13所示。

实施例2：NADH标准曲线绘制

稀释不同浓度的NADH溶液，测340nm处吸收峰，用340nm处的吸收峰数值绘制NADH标准曲线，为后面酶活计算做准备。

不同浓度NADH下A₃₄₀数值如下：

NADH浓度mM	0	0.05	0.1	0.15	0.2	0.25
							A₃₄₀	0	0.352103	0.647758	0.970254	1.298078	1.651283

NADH标准曲线见图10。

实施例3：表面展示全细胞催化剂的酶活测定

将上述所有构建成功的质粒分别转化大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞，获得表达菌株，-80℃冰箱保藏。

菌株从-80℃冰箱保藏的甘油管中取10μl转接到10mL LB液体培养基中过夜活化。次日，取1mL种子液转接到100mL LB液体培养基中，37℃摇床培养。待其OD＝0.6时，放冷，加入50μl IPTG，16℃摇床过夜培养。次日，6000rpm，4℃，离心5min收集菌体，用50mM HEPES缓冲液(PH 7.0)洗2次菌体彻底洗去培养基，最后将菌体重悬在适当HEPES缓冲液中，使得OD₆₀₀＝1.0。

实施例4：表面展示XylB和XylC全细胞催化剂的酶活测定

生物材料反应方程式：

以木糖、NAD为底物，加入XylB-XylC菌液，37℃反应，观察是否有NADH 产生，生物材料反应体系如下：

体系混合之后，30℃、37水浴15min，将反应液12000rpm离心5min，吸取上清测A₃₄₀。

根据340nm处吸收峰数据计算酶活。

XylB-XylC全细胞催化活性在30℃为8.6U，在37℃为20U。

实施例5：木糖降解途径酶展示全细胞催化剂的酶活测定

分别将XylB-XylC、XylD、XylA和XylB-XylC、XylA-XylD全细胞催化剂进行混合，使菌液的终浓度一致，得到两种生物材料。分别测定两种生物材料的酶活。

生物材料反应方程式：

生物材料反应体系：

体系混合之后，37℃水浴60min。水浴结束以后，将反应液12000rpm离心5min，吸取上清测A₃₄₀。自定义：每分钟全细胞催化剂催化产生1nmol NADH 为一个酶活力单位U。酶活比较图见图11。由图可知，XylB-XylC酶活为0.82U，XylB-XylC+XylD-XylA混合菌液的为1.41U。

实施例6：半纤维素降解途径酶展示全细胞催化剂的酶活测定

将上游降解半纤维素的酶TtGH8、SxA、FsUA与XylB进行级联，以半纤维素处理液为底物，测定酶活。

生物材料反应体系：

体系混合之后，37℃水浴360min。水浴结束以后，将反应液12000rpm离心5min，吸取上清测A₃₄₀。

半纤维素降解酶展示全细胞的酶活结果图见图12。由图可知，当往半纤维素处理液中不加半纤维素降解有关酶TtGH8、SxA，只加XylB-XylC菌液，依旧可以测出酶活，说明半纤维素处理液中也由少量木糖存在，XylB-XylC单独酶活为0.08U，TtGH8+XylB-XylC生物材料的酶活为0.23U，SxA+XylB-XylC生物材料的酶活为0.42U。

在含有TtGH8、SxA催化体系中再加入乙酰木聚糖脂酶FsUA(FsUA可以降解乙酰基团为乙酸，可以辅助TtGH8、SxA进行半纤维素降解)。

生物材料反应体系：

体系加完之后，37℃水浴360min。水浴结束以后，将反应液12000rpm离心5min，吸取上清测A₃₄₀。FsUA酶活结果图见图13。由图可知，XylB-XylC 生物材料的酶活为0.072U，XylB-XylC+TtGH8+SxA生物材料的酶活为0.75U， XylB-XylC+TtGH8+SxA+FsUA酶活为0.83U。

实施例7：半纤维素和木糖降解途径酶展示全细胞的比例优化

设置XylB-XylC、XylD-XylA、TtGH8、SxA、FsUA五个重组菌株之间不同的比例，制备混合菌液以得到生物材料，测定不同生物材料的活性。半纤维素和木糖降解酶展示全细胞的比例优化图见图14。由图可知，不同比例之间酶活存在差异，其中当XylB-XylC:XylD-XylA:TtGH8:SxA:FsUA比例为3:2:1.5:2.5:1 时，酶活达到最大，酶活数值为0.65U，利用这个比例进行后续电化学测试。

实施例8：生物材料的电化学测试

用电化学工作站进行生物材料的电化学测试。体系(50mL)如下：

反应底物：

菌液：

先进行质子膜预处理，具体方法为：先用质量分数5％的双氧水在80℃下处理1h，然后用去离子水浸泡半小时，再用质量比为5％的稀硫酸在80℃煮1小时，最后用去离子水浸泡半小时，即可。

质子膜处理完之后进行电化学测试：

前期准备：铂电极×1，碳布×1，反应池两对×1，垫片×2，松紧夹×1，已预处理的质子膜×1，电极池盖子×1，电化学工作站×1

1.将电化学部件全部装配好，碳布放于阳极池，铂电极放于阴极池。

2.绿色夹子为工作电极，夹在碳布上；红色夹子为辅助电极，白色夹子为参比电极夹在铂电极上。

3.阳极池加入菌液与底物和亚甲基蓝，将碳布浸泡在反应液中，记下碳布浸泡面积S，阳极池可根据酶的适宜温度适当加热。

4.阴极池加入缓冲液后通氧气，气流缓慢匀速，持续通氧。

5.扫描开路电压可根据需要设置时间，实时观测电压变化。

6.开路电压扫描结束以后，扫描LSV，可设置起始电压为0.9V，终止电压为0V，扫描速度为0.001mV/s。

7.使用完成后，将电极池清洗干净放回原处。

8.如LSV测试效果不佳时，可换电阻箱进行测试：

(1)使用万用表调至电流档，一般为μA级别，将正负表笔与变阻箱串联接入燃料电池中(变阻箱先调至0Ω)。

(2)设置电化学工作站为开路电压模式，时间为4000s左右。

(3)开路电压开始测试时为最小，调节变大变阻箱，开路电压会缓慢升高，而万用表的电流值会缓慢降低，记录每次电流变化后的电流、电压、此时电阻值。

4.直到电流值完全变为0或者变阻箱已经变为最大。将所有值添加到EXCEL 中，使用其计算功率密度与电流关系曲线。

由图15可知，当1h时，功率与电流达到最高，其中功率密度为0.6mW cm^-2，电流密度为6mA cm^-2。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

序列表

<110> 青岛农业大学

<120> 一种强化电子传递效能的生物材料及其制备方法和应用

<160> 38

<170> SIPOSequenceListing 1.0

<210> 1

<211> 552

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 1

atgaaagcca ccaaactggt gctgggtgca gtgattctgg gcagcaccct gctggctggc 60

tgcagcagca atgccaaaat tgatcaaggc atttttaccc ctgataacat taatgcagat 120

attagcctgg gcaccctgag tggcaaaacc aaagaaagag tgtatctggc agaagaaggt 180

ggcagaaaag tgagtcagct ggattggaaa tttaacaatg cagccattat taaaggtgcc 240

attaactggg atctgatgcc acagattagc attggtgcag ctggctggac caccctgggc 300

agcagaggtg gcaacatggt ggatcaagat tggatggata gcagcaaccc tggcacctgg 360

actgatgaaa gcagacatcc tgatactcag ctgaactatg ccaatgaatt tgatctgaac 420

attaaaggct ggctgctgaa tgaaccaaac tatagactgg gcctgatggc tggctatcaa 480

gaaagcagat atagctttac tgcaagaggt ggcagctata tttatagcag tgaagaaggc 540

tttagagatt aa 552

<210> 2

<211> 423

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 2

atgaccaaac tgaaactgct ggccctgggt gtgctgattg ccactagtgc tggtgtggct 60

catgcagaag gcaaatttag cctgggtgct ggtgtgggtg tggtggaaca tccatataaa 120

gattatgata ctgatgtgta tcctgtgcct gtgattaact atgaaggtga taacttttgg 180

tttagaggcc tgggtggtgg ctattatctg tggaatgatg ccactgataa actgagcatt 240

actgcctatt ggagcccact gtattttaaa gccaaagata gtggtgatca tcagatgaga 300

catctggatg atagaaaaag caccatgatg gctggcctga gctatgccca ttttactcag 360

tatggctatc tgagaaccac cctggctggt gataccctgg ataacagcaa tggcattgtg 420

taa 423

<210> 3

<211> 798

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 3

atgaaagcga ccaagctggt gctgggcgcg gtgattctgg gcagcaccct gctggcgggc 60

tgcagcagca acgcgaaaat tgatcaaggc attaacccgt atgtgggctt tgaaatgggc 120

tatgattggc tgggccgcat gccgtataaa ggcagcgtgg aaaacggcgc gtataaagcg 180

caaggcgtgc agctgaccgc gaaactgggc tatccgatta ccgatgatct ggatatttat 240

acccgcctgg gcggcatggt gtggcgcgcg gataccaaaa gcaacgtgta tggcaaaaac 300

catgataccg gcgtgagccc ggtgtttgcg ggcggcgtgg aatatgcgat taccccggaa 360

attgcgaccc gcctggaata tcagtggacc aacaacattg gcgatgcgca taccattggc 420

acccgcccgg ataacggcgt gggcggtggc ggcagcgtgg ataccctgag cggcctgagc 480

agcgaacaag gtcagagtgg cgatatgacc attgaagaag atagcgcgac ccatattaaa 540

tttagcaaac gcgatgaaga tggcaaagaa ctggcgggcg cgacgatgga actgcgcgat 600

agcagcggca aaaccattag cacctggatt agcgatggcc aagtgaaaga tttttatctg 660

tatccgggca aatatacctt tgtggaaacc gcggcgccgg atggctatga agtggcgacc 720

gcgattacct ttaccgtgaa cgaacaaggc caagtgacgg tgaacggcaa agcgaccaaa 780

ggcgatgcgc acatttaa 798

<210> 4

<211> 498

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 4

atgaacgatg acaaagtttt ggtcttgcgc acctgtgcca ataacatggc cgatcactgc 60

ggccagatat ggcctgtttc cggtgttgtc gaatgtaaat attgggaacc cacccgaaag 120

ctcgagaatg ggctggccgg gctgctatgg ggcaaagggg cgagcacgca tttgaatatg 180

caggctgacg cccggtgggt tatttgtgaa gttgcggtga gcgatatcat ctttctggat 240

gcgcagggcg gggtcaagtt tccgcgtgct gaagttgttc acgtcggcac aagaaacagc 300

gcggcgggct atatttcggc gaatattgcc agttatgcgt cttccacagt tgcgttgaat 360

gaaacatttg tttttcctga agttcgcaca gaaacgaagg tggatttccc cgcttcgccc 420

gcgaccgctg atagcacttt tgatattgat cgacacgcaa ctattcaagg cccacaaacg 480

ctggagacag cggtgtaa 498

<210> 5

<211> 765

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 5

atgtcctcag ccatctatcc cagcctgaag ggcaagcgcg tcgtcatcac cggcggcggc 60

tcgggcatcg gggccggcct caccgccggc ttcgcccgtc agggcgcgga ggtgatcttc 120

ctcgacatcg ccgacgagga ctccagggct cttgaggccg agctggccgg ctcgccgatc 180

ccgccggtct acaagcgctg cgacctgatg aacctcgagg cgatcaaggc ggtcttcgcc 240

gagatcggcg acgtcgacgt gctggtcaac aacgccggca atgacgaccg ccacaagctg 300

gccgacgtga ccggcgccta ttgggacgag cggatcaacg tcaacctgcg ccacatgctg 360

ttctgcaccc aggccgtcgc gccgggcatg aagaagcgtg gcggcggggc ggtgatcaac 420

ttcggttcga tcagctggca cctggggctt gaggacctcg tcctctacga aaccgccaag 480

gccggcatcg aaggcatgac ccgcgcgctg gcccgggagc tgggtcccga cgacatccgc 540

gtcacctgcg tggtgccggg caacgtcaag accaagcgcc aggagaagtg gtacacgccc 600

gaaggcgagg cccagatcgt ggcggcccaa tgcctgaagg gccgcatcgt cccggagaac 660

gtcgccgcgc tggtgctgtt cctggcctcg gatgacgcgt cgctctgcac cggccacgaa 720

tactggatcg acgccggctg gcgtcaccac caccaccacc actga 765

<210> 6

<211> 888

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 6

atgaccgctc aagtcacttg cgtatgggat ctgaaggcca cgttgggcga aggcccgatc 60

tggcatggcg acaccctgtg gttcgtcgac atcaagcagc gtaaaatcca caactaccac 120

cccgccaccg gcgagcgctt cagcttcgac gcgccggatc aggtgacctt cctcgcgccg 180

atcgtcggcg cgaccggctt tgtcgtcggt ctgaagaccg ggattcaccg cttccacccg 240

gccacgggct tcagcctgct gctcgaggtc gaggacgcgg cgctgaacaa ccgccccaac 300

gacgccacgg tcgacgcgca aggccgtctg tggttcggca ccatgcacga cggggaagag 360

aacaatagcg gctcgctcta tcggatggac ctcaccggcg tcgcccggat ggaccgcgac 420

atctgcatca ccaacggccc gtgcgtctcg cccgacggca agaccttcta ccacaccgac 480

accctggaaa agacgatcta cgccttcgac ctggccgagg acggcctgct gtcgaacaag 540

cgcgtcttcg tgcagttcgc cctgggcgac gatgtctatc cggacggttc ggtcgtcgat 600

tccgaaggct atctgtggac cgccctgtgg ggcggtttcg gcgcggtccg cttctcgccg 660

caaggcgacg ccgtgacgcg catcgaactg cccgccccca acgtcaccaa gccctgcttc 720

ggcgggcctg acctgaagac cctctatttc accaccgccc gcaagggcct gagcgacgag 780

accctggccc agtacccgct ggccggcggt gtgttcgccg ttccggtcga tgtggccggc 840

caaccccagc atgaggtccg ccttgtccac caccaccacc accactaa 888

<210> 7

<211> 1437

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 7

atgacagata cattacgtca ttatattggt ggtgaacgtg ttgcagcaga tgcacctgca 60

gaaagtttaa atcctagtaa tacaaatgat gttgttgcaa aagttcctat gggtggtcaa 120

gcagaagttg atgcagcagt tgatgcagca cgtaaagcat ttcctgcatg ggcagatgca 180

agtcctgaag ttcgtagtga tttattagat aaagttggta gtacaattat tgcacgtagt 240

gcagatattg gtcgtttatt agcacgtgaa gaaggtaaaa ctttagcaga aggtattggt 300

gaaacagttc gtgcaggtcg tatttttaaa tattttgcag gtgaagcatt acgtcgtcat 360

ggtcaaaatt tagaaagtac acgtcctggt gttgaaattc aaacatatcg tcaagcagtt 420

ggtgtttatg gtttaattac accttggaat tttcctattg caattcctgc atggaaagca 480

gcacctgcat tagcatttgg taatacagtt gttattaaac ctgcaggtcc tacacctgca 540

acagcaaatg ttctggcaga tattatggca gaatgtggtg cacctgcagg tgtttttaat 600

atgttatttg gtcgtggtag tatgggtgat gcattaatta aacataaaga tgttgatggt 660

gttagtttta caggtagtca aggtgttggt gcacaagttg cagcagcagc agttgcacgt 720

caagcacgtg ttcaattaga aatgggtggt aaaaatcctt taattgtttt agatgatgca 780

gatttagaac gtgcagttgc aattgcatta gatggtagtt tttttgcaac aggtcaacgt 840

tgtacagcaa gcagtcgttt aattgttcaa gatggtattc atgataaatt tgttgcatta 900

ttagcagaaa aagttgcagc attacgtgtt ggtgatgcat tagatcctaa tacacaaatt 960

ggtcctgcag ttagtgaaga tcaaatggaa acaagttatc gttatattga tattgcagca 1020

agtgaaggtg gtcgtgttgt tacaggtggt gatcgtatta aattagataa tcctggttgg 1080

tatgttcgtc ctaccttaat tgcagataca caagcaggta tgcgtattaa taatgaagaa 1140

gtttttggtc ctgttgcaag tacaattcgt gttaaaagtt atgaagaagc attagaaatt 1200

gcaaatggtg ttgaatttgg tttaagtgca ggtattgcaa caacaagttt aaaacatgca 1260

cgtcattttc aacgttatgc acgtgcaggt atgacaatgg ttaatttagc aacagcaggt 1320

gttgattatc atgttccttt tggtggtaca aaaagtagta gttatggtgc acgtgaacaa 1380

ggttttgcag cagttgaatt ttttacacaa acaaaaacca gttatagttg gagttaa 1437

<210> 8

<211> 1788

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 8

atgcgtagtg cattaagtaa tcgtacacct cgtcgttttc gtagtcgtga ttggtttgat 60

aatcctgatc atattgatat gacagcatta tatttagaac gttttatgaa ttatggtatt 120

acccctgaag aattacgtag tggtaaacct attattggta ttgcacaaac aggtagtgat 180

attagtcctt gtaatcgtat tcatttagat ttagttcaac gtgttcgtga tggtattcgt 240

gatgcaggtg gtattcctat ggaatttcca gttcatccta tttttgaaaa ttgtcgtcgt 300

cctacagcag cattagatcg taatttaagt tatttaggtt tagttgaaac cttacatggt 360

tatcctattg atgcagttgt tttaacaacc ggttgtgata aaacaacacc tgcaggtatt 420

atggcagcaa caacagttaa tattcctgca attgttttaa gtggtggtcc tatgttagat 480

ggttggcatg aaaatgaatt agttggtagt ggtacagtta tttggcgtag ccgtcgtaaa 540

ttagcagcag gtgaaattac agaagaagaa tttattgatc gtgcagcaag tagtgcacct 600

agtgcaggtc attgtaatac aatgggtaca gcaagtacaa tgaatgcagt tgcagaagca 660

ttaggtttaa gtttaacagg ttgtgcagca attcctgcac catatcgtga acgtggtcaa 720

atggcatata aaacaggtca acgtattgtt gatctggcat atgatgatgt taaaccttta 780

gatattttaa caaaacaggc atttgaaaat gcaattgcat tagttgcagc agcaggtggt 840

agtacaaatg cacagcctca tattgttgca atggcacgtc atgcaggtgt tgaaattaca 900

gcagatgatt ggcgtgcagc atatgatatt ccgttaattg ttaatatgca acctgcaggt 960

aaatatttag gtgaacgttt tcatcgtgca ggtggtgcac cggcagtttt atgggaatta 1020

ttacaacaag gtcgtttaca tggtgatgtt ttaacagtta caggtaaaac aatgagtgaa 1080

aatttacaag gtcgtgaaac tagtgatcgt gaagttattt ttccttatca tgaaccttta 1140

gcagaaaaag caggtttttt agttttaaaa ggtaatttat ttgattttgc aattatgaaa 1200

agcagcgtta ttggtgaaga atttcgtaaa cgttatttaa gtcaacctgg tcaagaaggt 1260

gtttttgaag cacgtgcaat tgtttttgat ggtagtgatg attatcataa acgtattaat 1320

gatcctgcat tagaaattga tgaacgttgt attttagtta ttcgtggtgc aggtcctatt 1380

ggttggcctg gtagcgcaga agttgttaat atgcaacctc ctgatcattt attaaaaaaa 1440

ggtattatga gtttacctac attaggtgat ggtcgtcaga gtggtacagc agatagtcct 1500

agtattctga atgcaagtcc tgaaagtgca attggtggtg gtttatcatg gttacgtaca 1560

ggtgatacaa ttcgtattga tttaaataca ggtcgttgtg atgcattagt tgatgaagca 1620

acaattgcag cacgtaaaca agatggtatt cctgcagttc ctgcaacaat gacaccttgg 1680

caagaaattt atcgtgcaca tgcaagtcaa ttagatacag gtggtgtttt agaatttgca 1740

gttaaatatc aagatttagc agcaaaatta cctcgtcata atcattaa 1788

<210> 9

<211> 2229

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 9

atgaaagcca ccaaactggt gctgggtgca gtgattctgg gcagcaccct gctggctggc 60

tgcagcagca atgccaaaat tgatcaaggc atttttaccc ctgataacat taatgcagat 120

attagcctgg gcaccctgag tggcaaaacc aaagaaagag tgtatctggc agaagaaggt 180

ggcagaaaag tgagtcagct ggattggaaa tttaacaatg cagccattat taaaggtgcc 240

attaactggg atctgatgcc acagattagc attggtgcag ctggctggac caccctgggc 300

agcagaggtg gcaacatggt ggatcaagat tggatggata gcagcaaccc tggcacctgg 360

actgatgaaa gcagacatcc tgatactcag ctgaactatg ccaatgaatt tgatctgaac 420

attaaaggct ggctgctgaa tgaaccaaac tatagactgg gcctgatggc tggctatcaa 480

gaaagcagat atagctttac tgcaagaggt ggcagctata tttatagcag tgaagaaggc 540

tttagagatc atatgagcgt ggagcgtaat ctgaaaaagt ttatggccct ggcaggtgtt 600

gcagcaggtc tgagtatgtt tgcagttggt gcaaatgcag caccgaatcc gaattttcat 660

atttacattg cctacggcca gagcaatatg gccggtaatg gtgatattgt tccgagcgaa 720

gatcaggcag aagcaccgaa aaattttatt atgctggcca gccataatgc caatgccagc 780

cagcgtagcg gtaaaaccaa tcagagcatt aaaaccggtg aatggtatcc ggcaattccg 840

ccgatgtttc atccgtttga aaatctgagc ccggcagatt attttggccg tgcaatggca 900

gatagcctgc cgggtgttac cgttggtatt attccggttg caattggtgc agttagcatt 960

cgtgcatttg ataaagatca gtacgaggcc tatttccgcg gtgatggtaa agatattatg 1020

aactggggct ggccgaaaga ttatgataat aatccgccgg gtcgtattct ggaactggca 1080

aaaaaagcaa aagaggtggg tgtgattaag ggcttcattt tccaccaggg tgaaagcgat 1140

ggtaccgatg caaattggcg taaaaccgtt tataaaacct ataaggacgt gatcgacgcc 1200

ctgggcctgg atgaaaatga agttccgttt gttgcaggtg aactgctgca ggaaggtcag 1260

aattgttgta gcagcaaaaa tggcggtatt gcccagctga aacagaattt taaaaagttc 1320

ggcctggcca gcagcaaggg cctgcaaggt aatggtaaag atccgtatca ttttggccgc 1380

gcaggtgtta ttgaactggg taaacgttat tgtagcgaga tgctgaaact gatcgacaag 1440

accattgacc cggatgcccc gccggttaat ctggttgatc cgagccagag caccgttccg 1500

gatgaaccgc ctgaagaata tggtccgtat accgatccga ttgaaattcc gggtaaagtt 1560

gaagcagaaa actacaacaa gggcggcgcc gataaggcat attacgatct gagcaaaggt 1620

aatgagggtg gcaaactgcg taaaaatgat gtggatattt accagccgaa tatgggcatt 1680

gttgtgggtc attgtcagaa aagcgaatgg ctgaaatata ccgttaatgt gaaagccgat 1740

ggcgactatg gtattaccgc aaatgttgca ggtgataatg caaccggtag cattgttctg 1800

tatatggatg ataaacgcat cggcgatgag atggttaatg aaggtaaagg ttttgacacc 1860

ttcagcatcg tggacggtgg taaagttagc ctgaaagccg gtgaacatga actgaaaatt 1920

gaaatcgcca acgactggat tgacatcgac tatattgaat tcaaggagat cagcgcccag 1980

ccgccgattg gtattaaaaa tattcgtttt agcatgaccg aggccgagag cagctatagc 2040

gtttttgata tgcagggtat taagctgagc agctttaccg caaaaggtat gaatgaagca 2100

atgaacctgg tgcgtgaaaa tgcaaaactg cgtaaacagg caaaaggcgt tttttttgtt 2160

cgcaagaatg gcgagaagag cctgaccaaa aaagttgtta ttcacgagca ccaccaccac 2220

caccactaa 2229

<210> 10

<211> 1722

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 10

atgaacgatg acaaagtttt ggtcttgcgc acctgtgcca ataacatggc cgatcactgc 60

ggccagatat ggcctgtttc cggtgttgtc gaatgtaaat attgggaacc cacccgaaag 120

ctcgagaatg ggctggccgg gctgctatgg ggcaaagggg cgagcacgca tttgaatatg 180

caggctgacg cccggtgggt tatttgtgaa gttgcggtga gcgatatcat ctttctggat 240

gcgcagggcg gggtcaagtt tccgcgtgct gaagttgttc acgtcggcac aagaaacagc 300

gcggcgggct atatttcggc gaatattgcc agttatgcgt cttccacagt tgcgttgaat 360

gaaacatttg tttttcctga agttcgcaca gaaacgaagg tggatttccc cgcttcgccc 420

gcgaccgctg atagcacttt tgatattgat cgacacgcaa ctattcaagg cccacaaacg 480

ctggagacag cggtgcatat gatgggtccc gccgccgggg ctgtagcgac tggcgaatac 540

cgtaatctgt ttgcggaaat cgggaaatcc gaaatcgata tccaacgcaa gattgatgag 600

gcttttcagc atttgttcta cggtgacgcg aaagacgcgg cagtctacta tcaggccggc 660

ggaaacgaaa acggaccact ggcgtatgtt tatgacgtga actccaacga cgtacgcagt 720

gaaggtatgt cgtacggaat gatgattact gtgcaaatgg acaaaaaggc tgagttcgac 780

gcaatctgga actgggcaaa gacatacatg tatcaggact cccccaccca cccggctttt 840

ggctacttcg catggagtat gcgccgtgat ggtgtagcca atgacgacat gcccgccccc 900

gacggagaag aatatttcgt aactgcgctg tacttcgctg cagcacgctg gggtaatggt 960

gaggggattt ttaattacca gcaggaggct gacacaatcc tttcgcgtat gcgtcatcgt 1020

caagtgatca caggtccaac aaatcgtggg gtaatgaccg cgaccaattt gttccatccc 1080

gaggaggctc aggtgcgttt cacccctgat atcaacaacg cggaccacac agatgcgagc 1140

taccatttac cgagcttcta cgagatctgg gcgcgtgtcg caccccagga agaccgtgca 1200

ttttgggcca aggcggcaga tgtatcacgc gattattttg cgaaggccgc ccacccggtc 1260

acagctttaa caccggacta cggaaacttc gatggcacgc catgggccgc tagttggcgc 1320

ccagagtcag ttgatttccg ttacaatgca tggcgttctg tgatgaactg gagtatggac 1380

tacgcatggt gggggaagga ttctggggca ccagcacgta gtgacaaatt actggccttt 1440

tttgaaacac aagagggaaa aatgaaccac ctgtattctt tagatgggaa accattaggt 1500

ggagggccaa cactgggcct gatttcgatg aatgctaccg ccgcaatggc agcgaccgat 1560

ccacgttggc ataactttgt agaaaaactt tggcaacaac agcccccgac ggggcagtac 1620

cgttattatg acggggtgct gtaccttatg gcccttttac attgtgctgg cgagtataag 1680

gcctggattc cggatggcga acatcatcat catcaccact aa 1722

<210> 11

<211> 2061

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 11

atgaccaaac tgaaactgct ggccctgggt gtgctgattg ccactagtgc tggtgtggct 60

catgcagaag gcaaatttag cctgggtgct ggtgtgggtg tggtggaaca tccatataaa 120

gattatgata ctgatgtgta tcctgtgcct gtgattaact atgaaggtga taacttttgg 180

tttagaggcc tgggtggtgg ctattatctg tggaatgatg ccactgataa actgagcatt 240

actgcctatt ggagcccact gtattttaaa gccaaagata gtggtgatca tcagatgaga 300

catctggatg atagaaaaag caccatgatg gctggcctga gctatgccca ttttactcag 360

tatggctatc tgagaaccac cctggctggt gataccctgg ataacagcaa tggcattgtg 420

catatgatga atatccagaa tcccgtcttg aagggattta acccagaccc ttccatcgtc 480

cgtgcaggcg atgactatta cattgcgact tccactttcg agtggtttcc tggcgtccag 540

atccaccata gtaaggacct ggtccattgg cacctggtag ctcacccctt atcaaccact 600

gaattcttgg atatgaaagg gaatcccgat tcgggtggta tttgggcacc tgacctgagc 660

tatgccgacg gtaagttctg gttgatttac acagatgtga aagtagtaga tggcatgtgg 720

aaggattgtc ataattacct tacgaccgct gaagacatta agggtccgtg gtcgaaaccg 780

atcctgttga acggtgcggg ttttgatgct tcgttattcc acgatccctc agggaagaaa 840

tacttagtca acatgtattg ggatcaacgt gtgtatcacc acaatttcta cggtatcgca 900

ttacaagagt atagtgtggc ggaagagaaa ttgattggaa aacctgaaat catttataaa 960

ggcaccgata tcgcttatac ggaggggccc catctgtatt atatcaatga tatgtactac 1020

ctgatgactg ccgaaggggg aacaacttac caacacagcg aaacgattgc ccgcagtaaa 1080

acaattcacg gaccgtacga gatccagcct gactatccat tactgagtgc atggaaggag 1140

gtccacaacc cgcttcaaaa gtgtggacac gcatcgttgg ttgagacaca aaatggtcag 1200

tggtatttgg cgcatttgac cggacgcccc ttacctgcac cagctggttt cccatctcgc 1260

gagcgcgaac agcacgcctt ctgcccttta ggacgtgaga ccgctattca aaaaattgaa 1320

tggcaggacg gatggcctgt cgtggttgga ggccagcagg gcagtcttga agttgaggca 1380

ccggacctgc cacagcagga gtgggctcct acgtacgagg aacgtgacga ttttgacaaa 1440

gacactctta atattaactt ccaaactctt cgcattccat tttcggagca tctgggaagc 1500

ttgaccgcgc gtccgggttt cttgcgcctt tacgggcgtg aaagtttaca atcgaaattc 1560

actcaggctc atattgcgcg ccgctggcaa agttttaatt tcgacgctgg tacaagtgtg 1620

gagttctcgc caaacagttt ccagcaaatg gctggactta catgctatta taacacagaa 1680

aactggagtt caattcacgt aacctggaat gaagaaaagg gtcgcatcat tgatcttgtc 1740

acggcagata acgggacatt ttccatgcct ttagccggcg cagagatccc tatcccggac 1800

gaggttaaga ccgtccactt taaggtctct gtgcgcggtc gcatctatca atatgcctac 1860

tcgttcgatg gggaaacttt ccatacgtta cctattgagc tgccctcctg gaaattgagc 1920

gacgactatg ttcgcggcgg cgggttcttt acgggcgcct ttgttggaat taatgcaatt 1980

gacatcaccg gtacggcgtt accggccgac ttcgattact ttacctacaa ggagttggat 2040

catcaccatc atcatcatta a 2061

<210> 12

<211> 2064

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 12

atgaccaaac tgaaactgct ggccctgggt gtgctgattg ccactagtgc tggtgtggct 60

catgcagaag gcaaatttag cctgggtgct ggtgtgggtg tggtggaaca tccatataaa 120

gattatgata ctgatgtgta tcctgtgcct gtgattaact atgaaggtga taacttttgg 180

tttagaggcc tgggtggtgg ctattatctg tggaatgatg ccactgataa actgagcatt 240

actgcctatt ggagcccact gtattttaaa gccaaagata gtggtgatca tcagatgaga 300

catctggatg atagaaaaag caccatgatg gctggcctga gctatgccca ttttactcag 360

tatggctatc tgagaaccac cctggctggt gataccctgg ataacagcaa tggcattgtg 420

catatgatgt cctcagccat ctatcccagc ctgaagggca agcgcgtcgt catcaccggc 480

ggcggctcgg gcatcggggc cggcctcacc gccggcttcg cccgtcaggg cgcggaggtg 540

atcttcctcg acatcgccga cgaggactcc agggctcttg aggccgagct ggccggctcg 600

ccgatcccgc cggtctacaa gcgctgcgac ctgatgaacc tcgaggcgat caaggcggtc 660

ttcgccgaga tcggcgacgt cgacgtgctg gtcaacaacg ccggcaatga cgaccgccac 720

aagctggccg acgtgaccgg cgcctattgg gacgagcgga tcaacgtcaa cctgcgccac 780

atgctgttct gcacccaggc cgtcgcgccg ggcatgaaga agcgtggcgg cggggcggtg 840

atcaacttcg gttcgatcag ctggcacctg gggcttgagg acctcgtcct ctacgaaacc 900

gccaaggccg gcatcgaagg catgacccgc gcgctggccc gggagctggg tcccgacgac 960

atccgcgtca cctgcgtggt gccgggcaac gtcaagacca agcgccagga gaagtggtac 1020

acgcccgaag gcgaggccca gatcgtggcg gcccaatgcc tgaagggccg catcgtcccg 1080

gagaacgtcg ccgcgctggt gctgttcctg gcctcggatg acgcgtcgct ctgcaccggc 1140

cacgaatact ggatcgacgc cggctggcgt agatctatga ccgctcaagt cacttgcgta 1200

tgggatctga aggccacgtt gggcgaaggc ccgatctggc atggcgacac cctgtggttc 1260

gtcgacatca agcagcgtaa aatccacaac taccaccccg ccaccggcga gcgcttcagc 1320

ttcgacgcgc cggatcaggt gaccttcctc gcgccgatcg tcggcgcgac cggctttgtc 1380

gtcggtctga agaccgggat tcaccgcttc cacccggcca cgggcttcag cctgctgctc 1440

gaggtcgagg acgcggcgct gaacaaccgc cccaacgacg ccacggtcga cgcgcaaggc 1500

cgtctgtggt tcggcaccat gcacgacggg gaagagaaca atagcggctc gctctatcgg 1560

atggacctca ccggcgtcgc ccggatggac cgcgacatct gcatcaccaa cggcccgtgc 1620

gtctcgcccg acggcaagac cttctaccac accgacaccc tggaaaagac gatctacgcc 1680

ttcgacctgg ccgaggacgg cctgctgtcg aacaagcgcg tcttcgtgca gttcgccctg 1740

ggcgacgatg tctatccgga cggttcggtc gtcgattccg aaggctatct gtggaccgcc 1800

ctgtggggcg gtttcggcgc ggtccgcttc tcgccgcaag gcgacgccgt gacgcgcatc 1860

gaactgcccg cccccaacgt caccaagccc tgcttcggcg ggcctgacct gaagaccctc 1920

tatttcacca ccgcccgcaa gggcctgagc gacgagaccc tggcccagta cccgctggcc 1980

ggcggtgtgt tcgccgttcc ggtcgatgtg gccggccaac cccagcatga ggtccgcctt 2040

gtccaccacc accaccacca ctaa 2064

<210> 13

<211> 4098

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 13

atgaaagcga ccaagctggt gctgggcgcg gtgattctgg gcagcaccct gctggcgggc 60

tgcagcagca acgcgaaaat tgatcaaggc attaacccgt atgtgggctt tgaaatgggc 120

tatgattggc tgggccgcat gccgtataaa ggcagcgtgg aaaacggcgc gtataaagcg 180

caaggcgtgc agctgaccgc gaaactgggc tatccgatta ccgatgatct ggatatttat 240

acccgcctgg gcggcatggt gtggcgcgcg gataccaaaa gcaacgtgta tggcaaaaac 300

catgataccg gcgtgagccc ggtgtttgcg ggcggcgtgg aatatgcgat taccccggaa 360

attgcgaccc gcctggaata tcagtggacc aacaacattg gcgatgcgca taccattggc 420

acccgcccgg ataacggcgt gggcggtggc ggcagcgtgg ataccctgag cggcctgagc 480

agcgaacaag gtcagagtgg cgatatgacc attgaagaag atagcgcgac ccatattaaa 540

tttagcaaac gcgatgaaga tggcaaagaa ctggcgggcg cgacgatgga actgcgcgat 600

agcagcggca aaaccattag cacctggatt agcgatggcc aagtgaaaga tttttatctg 660

tatccgggca aatatacctt tgtggaaacc gcggcgccgg atggctatga agtggcgacc 720

gcgattacct ttaccgtgaa cgaacaaggc caagtgacgg tgaacggcaa agcgaccaaa 780

ggcgatgcgc acatttaaat gacagataca ttacgtcatt atattggtgg tgaacgtgtt 840

gcagcagatg cacctgcaga aagtttaaat cctagtaata caaatgatgt tgttgcaaaa 900

gttcctatgg gtggtcaagc agaagttgat gcagcagttg atgcagcacg taaagcattt 960

cctgcatggg cagatgcaag tcctgaagtt cgtagtgatt tattagataa agttggtagt 1020

acaattattg cacgtagtgc agatattggt cgtttattag cacgtgaaga aggtaaaact 1080

ttagcagaag gtattggtga aacagttcgt gcaggtcgta tttttaaata ttttgcaggt 1140

gaagcattac gtcgtcatgg tcaaaattta gaaagtacac gtcctggtgt tgaaattcaa 1200

acatatcgtc aagcagttgg tgtttatggt ttaattacac cttggaattt tcctattgca 1260

attcctgcat ggaaagcagc acctgcatta gcatttggta atacagttgt tattaaacct 1320

gcaggtccta cacctgcaac agcaaatgtt ctggcagata ttatggcaga atgtggtgca 1380

cctgcaggtg tttttaatat gttatttggt cgtggtagta tgggtgatgc attaattaaa 1440

cataaagatg ttgatggtgt tagttttaca ggtagtcaag gtgttggtgc acaagttgca 1500

gcagcagcag ttgcacgtca agcacgtgtt caattagaaa tgggtggtaa aaatccttta 1560

attgttttag atgatgcaga tttagaacgt gcagttgcaa ttgcattaga tggtagtttt 1620

tttgcaacag gtcaacgttg tacagcaagc agtcgtttaa ttgttcaaga tggtattcat 1680

gataaatttg ttgcattatt agcagaaaaa gttgcagcat tacgtgttgg tgatgcatta 1740

gatcctaata cacaaattgg tcctgcagtt agtgaagatc aaatggaaac aagttatcgt 1800

tatattgata ttgcagcaag tgaaggtggt cgtgttgtta caggtggtga tcgtattaaa 1860

ttagataatc ctggttggta tgttcgtcct accttaattg cagatacaca agcaggtatg 1920

cgtattaata atgaagaagt ttttggtcct gttgcaagta caattcgtgt taaaagttat 1980

gaagaagcat tagaaattgc aaatggtgtt gaatttggtt taagtgcagg tattgcaaca 2040

acaagtttaa aacatgcacg tcattttcaa cgttatgcac gtgcaggtat gacaatggtt 2100

aatttagcaa cagcaggtgt tgattatcat gttccttttg gtggtacaaa aagtagtagt 2160

tatggtgcac gtgaacaagg ttttgcagca gttgaatttt ttacacaaac aaaaaccagt 2220

tatagttgga gtagatctat gcgtagtgca ttaagtaatc gtacacctcg tcgttttcgt 2280

agtcgtgatt ggtttgataa tcctgatcat attgatatga cagcattata tttagaacgt 2340

tttatgaatt atggtattac ccctgaagaa ttacgtagtg gtaaacctat tattggtatt 2400

gcacaaacag gtagtgatat tagtccttgt aatcgtattc atttagattt agttcaacgt 2460

gttcgtgatg gtattcgtga tgcaggtggt attcctatgg aatttccagt tcatcctatt 2520

tttgaaaatt gtcgtcgtcc tacagcagca ttagatcgta atttaagtta tttaggttta 2580

gttgaaacct tacatggtta tcctattgat gcagttgttt taacaaccgg ttgtgataaa 2640

acaacacctg caggtattat ggcagcaaca acagttaata ttcctgcaat tgttttaagt 2700

ggtggtccta tgttagatgg ttggcatgaa aatgaattag ttggtagtgg tacagttatt 2760

tggcgtagcc gtcgtaaatt agcagcaggt gaaattacag aagaagaatt tattgatcgt 2820

gcagcaagta gtgcacctag tgcaggtcat tgtaatacaa tgggtacagc aagtacaatg 2880

aatgcagttg cagaagcatt aggtttaagt ttaacaggtt gtgcagcaat tcctgcacca 2940

tatcgtgaac gtggtcaaat ggcatataaa acaggtcaac gtattgttga tctggcatat 3000

gatgatgtta aacctttaga tattttaaca aaacaggcat ttgaaaatgc aattgcatta 3060

gttgcagcag caggtggtag tacaaatgca cagcctcata ttgttgcaat ggcacgtcat 3120

gcaggtgttg aaattacagc agatgattgg cgtgcagcat atgatattcc gttaattgtt 3180

aatatgcaac ctgcaggtaa atatttaggt gaacgttttc atcgtgcagg tggtgcaccg 3240

gcagttttat gggaattatt acaacaaggt cgtttacatg gtgatgtttt aacagttaca 3300

ggtaaaacaa tgagtgaaaa tttacaaggt cgtgaaacta gtgatcgtga agttattttt 3360

ccttatcatg aacctttagc agaaaaagca ggttttttag ttttaaaagg taatttattt 3420

gattttgcaa ttatgaaaag cagcgttatt ggtgaagaat ttcgtaaacg ttatttaagt 3480

caacctggtc aagaaggtgt ttttgaagca cgtgcaattg tttttgatgg tagtgatgat 3540

tatcataaac gtattaatga tcctgcatta gaaattgatg aacgttgtat tttagttatt 3600

cgtggtgcag gtcctattgg ttggcctggt agcgcagaag ttgttaatat gcaacctcct 3660

gatcatttat taaaaaaagg tattatgagt ttacctacat taggtgatgg tcgtcagagt 3720

ggtacagcag atagtcctag tattctgaat gcaagtcctg aaagtgcaat tggtggtggt 3780

ttatcatggt tacgtacagg tgatacaatt cgtattgatt taaatacagg tcgttgtgat 3840

gcattagttg atgaagcaac aattgcagca cgtaaacaag atggtattcc tgcagttcct 3900

gcaacaatga caccttggca agaaatttat cgtgcacatg caagtcaatt agatacaggt 3960

ggtgttttag aatttgcagt taaatatcaa gatttagcag caaaattacc tcgtcataat 4020

catggtggtg gtggtagcgc acatattgtt atggttgatg catataaacc gaccaaacac 4080

caccaccacc accactaa 4098

<210> 14

<211> 35

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 14

catgccatgg gcatgaacga tgacaaagtt ttggt 35

<210> 15

<211> 32

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 15

ggaattccat atgcaccgct gtctccagcg tt 32

<210> 16

<211> 33

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 16

catgccatgg gcatgaaagc caccaaactg gtg 33

<210> 17

<211> 36

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 17

ggaattccat atgatctcta aagccttctt cactgc 36

<210> 18

<211> 34

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 18

catgccatgg gcatgaccaa actgaaactg ctgg 34

<210> 19

<211> 36

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 19

ggaattccat atgcacaatg ccattgctgt tatcca 36

<210> 20

<211> 35

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 20

catgccatgg gcatgaaagc gaccaagctg gtgct 35

<210> 21

<211> 38

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 21

ataagaatgc ggccgcttaa atgtgcgcat cgcctttg 38

<210> 22

<211> 35

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 22

ggaattccat atgtcctcag ccatctatcc cagcc 35

<210> 23

<211> 30

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 23

gaagatctac gccagccggc gtcgatccag 30

<210> 24

<211> 33

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 24

gaagatctat gaccgctcaa gtcacttgcg tat 33

<210> 25

<211> 51

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 25

ggggtacctt agtggtggtg gtggtggtgg acaaggcgga cctcatgctg g 51

<210> 26

<211> 40

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 26

aagtataaga aggagatata atgaccaaac tgaaactgct 40

<210> 27

<211> 40

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 27

atggctgagg acatcatatg cacaatgcca ttgctgttat 40

<210> 28

<211> 40

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 28

ataacagcaa tggcattgtg catatgatgt cctcagccat 40

<210> 29

<211> 40

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 29

agcagtttca gtttggtcat tatatctcct tcttatactt 40

<210> 30

<211> 41

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 30

caccaccacc accaccacta agcagatctc aattggatat c 41

<210> 31

<211> 40

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 31

ttacttaatg cactacgcat catatgtata tctccttctt 40

<210> 32

<211> 40

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 32

aagaaggaga tatacatatg atgcgtagtg cattaagtaa 40

<210> 33

<211> 59

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 33

ttatatgcat caaccataac aatatgtgcg ctaccaccac caccatgatt atgacgagg 59

<210> 34

<211> 59

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 34

aattgagatc tgcttagtgg tggtggtggt ggtgtttggt cggtttatat gcatcaacc 59

<210> 35

<211> 46

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 35

aaaccagtta tagttggagt agatctatgc gtagtgcatt aagtaa 46

<210> 36

<211> 40

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 36

tgacgtaatg tatctgtcat catatgtata tctccttctt 40

<210> 37

<211> 42

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 37

ataagaagga gatatacata tgatgacaga tacattacgt ca 42

<210> 38

<211> 46

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 38

ttacttaatg cactacgcat agatctactc caactataac tggttt 46

Claims

1.一种强化电子传递效能的生物材料，其特征在于：所述生物材料中包括经细胞表面展示人工设计的含半纤维素降解途径基因的重组菌株、含木糖降解途径基因的重组菌株与反应底物混合而成的；

所述半纤维素降解途径基因具有下列核苷酸序列之一：

（1）如SEQ ID NO.9所示的核苷酸序列；

（2）如SEQ ID NO.10所示的核苷酸序列；

（3）如SEQ ID NO.11所示的核苷酸序列；

所述木糖降解途径基因具有下列核苷酸序列之一：

（1）如SEQ ID NO.12所示的核苷酸序列；

（2）如SEQ ID NO.13所示的核苷酸序列；

所述生物材料中的重组菌株为含有核苷酸序列如SEQ ID NO.10所示的TtGH8基因的重组菌株TtGH8、核苷酸序列如SEQ ID NO.11所示的SxA基因的重组菌株SxA、核苷酸序列如SEQ ID NO.9 所示FsUA基因的重组菌株FsUA、核苷酸序列如SEQ ID NO.12所示的同时含有XylB基因和XylC基因的重组菌株XylB-XylC、以及核苷酸序列如SEQ ID NO.13所示的同时含有XylA基因和XylD基因的重组菌株XylD-XylA；

所述重组菌株XylB-XylC:XylD-XylA:TtGH8:SxA:FsUA的混合体积比为3:2:1.5:2.5:1；

所述半纤维素降解途径基因和木糖降解途径基因分别通过锚定蛋白表达在大肠杆菌表面；所述锚定蛋白分别为核苷酸序列如 SEQ ID NO.1、SEQ ID NO.2、SEQ ID NO.3、SEQID NO.4 所示的锚定蛋白Lot、MipA、Spycather、INP。

2.权利要求1所述的强化电子传递效能的生物材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）分别合成核苷酸序列如SEQ ID NO.11所示的SxA基因、核苷酸序列如SEQ ID NO.10所示的TtGH8基因、核苷酸序列如SEQ ID NO.9所示的FsuA基因、核苷酸序列如SEQ ID NO.7所示的XylA基因、核苷酸序列如SEQ ID NO.5所示的XylB基因、核苷酸序列如SEQ ID NO.6所示的XylC基因、核苷酸序列如SEQ ID NO.8所示的XylD基因、核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示的Lot基因、核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示的MipA基因、核苷酸序列如SEQ ID NO.4所示的INP基因、核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示的Spycather SpyTag基因；

（2）分别扩增Lot基因片段、MipA基因片段、INP基因片段，将这些片段与载体pET-28a分别双酶切，酶切后的载体分别与Lot基因片段、MipA基因片段、INP基因片段连接，连接产物转化大肠杆菌，筛选的阳性克隆为重组质粒pET-28a-Lot、pET-28a-MipA、pET-28a-INP；

扩增Spycather基因片段，将该基因片段与载体pACYC-Dute分别双酶切，酶切后的载体与Spycather基因片段连接，连接产物转化大肠杆菌，筛选的阳性克隆为重组质粒pACYC-Dute-Spycather；

扩增XylB基因片段，将该片段与载体RSF-Dute分别进行双酶切，酶切后的载体与XylB基因片段连接，连接产物转化大肠杆菌，筛选的阳性克隆为重组质粒RSF-Dute-XylB；

扩增XylC基因片段，将该片段与重组质粒RSF-Dute-XylB分别进行双酶切，酶切后的载体质粒与Xylc基因片段按摩尔比1:3的比例连接，连接产物转化大肠杆菌，筛选的阳性克隆为重组质粒RSF-Dute-XylB-XylC；

扩增MipA基因片段和重组质粒RSF-Dute-XylB-XylC片段，将两片段无缝连接，连接产物转化大肠杆菌，筛选的阳性克隆为重组质粒RSF-Dute-MipA-XylB -XylC；

扩增XylD基因片段和重组质粒pACYC-Dute-Spycather片段，将两片段无缝连接，连接产物转化大肠杆菌，筛选的阳性克隆为重组质粒pACYC-Dute-Spycather-XylD-Spytag；

扩增XylA基因片段和重组质粒pACYC-Dute-Spycather-XylD-Spytag片段，将两片段无缝连接，连接产物转化大肠杆菌，筛选的阳性克隆为重组质粒pACYC-Dute-Spycather- XylA-XylD-Spytag；

对于基因SxA，基因合成后亚克隆到载体pET-28a-MipA，得到重组质粒pET-28a-MipA- SxA；

对于基因TtGH8，基因合成后亚克隆到载体pET-28a-INP，得到重组质粒pET-28a-INP- TtGH8；

对于基因FsUA，基因合成后亚克隆到载体pET-28a-Lot，得到重组质粒pET-28a-Lot- FsuA；

（3）将重组质粒RSF-Dute-MipA-XylB-XylC、pET-28a-MipA-SxA、pET-28a-INP-TtGH8、pET-28a-Lot-FsuA、pACYCDute-Spycather-XylA-XylD-Spytag分别转化大肠杆菌，涂布于含有抗生素的LB固体平板，获得含有上述质粒的重组菌株XylB-XylC、SxA、TtGH8、FsUA、XylD-XylA；

（4）将步骤（3）中的重组菌株分别接种到相应抗性的LB液体培养基中活化后，收集菌液，按比例混合后，加入反应底物，得到强化电子传递效能的生物材料；所述XylB-XylC:XylD-XylA:TtGH8:SxA:FsUA 比例为 3:2:1.5:2.5:1。

3.根据权利要求2所述的强化电子传递效能的生物材料的制备方法，其特征在于：所述反应底物包括半纤维素、NAD⁺、MnCl₂、MgCl₂、CaCl₂、硫胺素焦磷酸、磷酸三钾。

4.权利要求1所述的强化电子传递效能的生物材料在用于制备电化学电池中的应用。

5.根据权利要求4所述的强化电子传递效能的生物材料在用于制备电化学电池中的应用，其特征在于：所述生物材料的功率密度为0.15 mW cm^-2-0.6 mW cm^-2，电流密度为0 mAcm^-2-6 mA cm^-2。