[發明專利]水稻三磷酸肌醇激酶基因的克隆及應用

無效

• 申請號: 200710051350.0
• 申請日: 2007-01-24
• 公開（公告）號: CN101230354A
• 公開（公告）日: 2008-07-30
• 發明（設計）人: 夏惠君;周婷
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: C12N15/54
• 分類號: C12N15/54;C12N9/12;C12N1/19;C12N15/82
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所
• 代理人: 王敏鋒

技術領域

本發明涉及水稻三磷酸肌醇激酶基因(OsIP3K)的克隆，更具體的是利用RT-PCR從水稻中克隆OsIP3K的全長核酸序列。本發明還涉及到OsIP3K基因的氨基酸序列、原核表達、酶活測定以及該基因在鹽逆境中的應用。

背景技術

三磷酸肌醇激酶基因(IP3K)已被證實廣泛存在于動物中，并發揮著重要的作用。哺乳動物IP3K參與調節了許多種生物學過程，包括大腦發育、記憶形成以及學習過程等(Xia，H.J.Yang，G.(2005)Inositol?1，4，5-trisphosphate3-kinasesL：functions?and?regulations.Cell?Res.15：83-91)。過量表達果蠅的IP3K，能夠提高果蠅對H₂O₂的氧化耐受性(Monnier，V.Girardot，F.Audin，W.Tricoire，H(2002).Control?of?oxidative?stress?resistance?by?IP3kinase?in?Drosophila?melanogaster.Free?Radic?Biol?Med.33：1250-1259)，由此表明該基因與動物抗逆反應有關。

而植物(擬南芥)和酵母中的三磷酸肌醇激酶基因還表現出多磷酸肌醇激酶基因的特性。擬南芥的三磷酸肌醇激酶基因(IP3K)是植物細胞內調節磷酸肌醇代謝的重要激酶基因，它所編碼的蛋白能將三磷酸肌醇(IP₃)磷酸化為四磷酸肌醇(IP₄)以及五磷酸肌醇(IP₅)(Jill?Stevenson-Paulik，Audrey?R.Odom，and?John?D.York.(2003).Molecular?and?Biochemical?Characterization?ofTwo?Plant?Inositol?Polyphosphate?6-/3-/5-Kinases.J.Biol.Chem.277：42711-42718.Xia?H-J，Brearley?C，Elge?S，et?al.(2003).Arabidopsisinositol?polyphosphate?6-/3-kinase?is?a?nuclear?protein?that?complementsa?yeast?mutant?lacking?a?functional?ArgR-Mcml?transcription?complex.Plant?Cell.15：449-463.)。IP₃與IP₄是調節細胞Ca²⁺平衡的重要信使分子，所以三磷酸肌醇激酶基因理應間接地參與調節植物細胞Ca²⁺信號(Xia?H-J，Brearley?C，Elge?S，et?al.(2003).Arabidopsis?inositol?polyphosphate6-/3-kinase?is?a?nuclear?protein?that?complements?a?yeast?mutant?lackinga?functional?ArgR-Mcml?transcription?complex.Plant?Cell；15：449-463)。植物首例三磷酸肌醇激酶基因是從擬南芥中克隆的(Jill?Stevenson-Paulik，Audrey?R.Odom，and?John?D.York.(2002).Molecular?and?BiochemicalCharacterization?of?Two?Plant?Inositol?Polyphosphate?6-/3-/5-Kinases.J.Biol.Chem.277：42711-42718)，其功能研究剛于近年被該專利的主要申報人所報道，發現擬南芥三磷酸肌醇激酶基因具有轉錄調節作用，將擬南芥多磷酸肌醇激酶基因轉入酵母IP3K(ARG82/IPK2)突變體，可以補償該突變體在精氨酸缺陷時不能生長的表型(Xia?H-J，Brearley?C，Elge?S，et?al.(2003)Arabidopsisinositol?polyphosphate?6-/3-kinase?is?a?nuclear?protein?that?complementsa?yeast?mutant?lacking?a?functional?Arg-Mcml?transcription?complex.plantcell.15：449-463)。最近也已證實擬南芥三磷酸肌醇激酶基因能通過與鈣離子相關的途徑調節花粉管和根的生長(Xu?J，Brearley?CA，Lin?WH，et?al(2005).Arole?of?Arabidopsis?inositol?polyphosphate?kinase?AtIpk2α，in?pollengermination?and?root?growth.Plant?Physiol.137：94-103.)。