[發(fā)明專利]一種來(lái)自深海宏基因組的L-蛋氨酸裂解酶基因及其表達(dá)產(chǎn)物

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010109028.0
• 申請(qǐng)日: 2010-02-05
• 公開（公告）號(hào): CN101962651A
• 公開（公告）日: 2011-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周世寧;李慧賢;黃雅麗;陸勇軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中山大學(xué)
• 主分類號(hào): C12N15/60
• 分類號(hào): C12N15/60;C12N15/63;C12N1/21;C12N9/88;C12Q1/527;C12P13/04;A61K38/51;A61P35/00;A23L1/226;C12R1/19
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利代理有限公司 44202
• 代理人: 劉宇峰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于微生物技術(shù)領(lǐng)域和基因工程領(lǐng)域，涉及了一種來(lái)自深海環(huán)境的新基因，尤其是一種來(lái)自深海宏基因組的能產(chǎn)生L-蛋氨酸γ-裂解酶活性的新基因，獲得了新基因的克隆，構(gòu)建了工程大腸桿菌并獲得表達(dá)產(chǎn)物。?

背景技術(shù)

L-蛋氨酸γ-裂解酶(L-methionine?γ-lyase，簡(jiǎn)稱MGL或METase)，是一種5’-磷酸吡哆醛(PLP)依賴型的多功能酶。它主要催化L-蛋氨酸的γ-消去反應(yīng)，生成甲硫醇、氨和α-丁酮酸，該酶還能催化L-半胱氨酸和硫代L-半胱氨酸的β-消去反應(yīng)以及L-甲硫氨酸和L-半胱氨酸及它們的衍生物的γ，β-取代反應(yīng)。MGL催化L-蛋氨酸γ-消去的反應(yīng)方程式(參見(jiàn)Ilya?V.Manukhov?et.al.Journal?of?Bacteriology.2005，187：3889-3893)。?

MGL主要在微生物中發(fā)現(xiàn)，包括細(xì)菌和某些原生動(dòng)物。1951年首次在Escherichia?coli中首次發(fā)現(xiàn)能夠代謝L-蛋氨酸的酶，最初并命名為“蛋氨酸酶”(methionase)，隨后幾十年間又陸續(xù)報(bào)道了從Pseudomonas?putida(＝ovalis)、Clostridium?sporogenes、Aeromonas?sp、Citrobacter?intermedius、Brevibacteriumlinens、Trichomonas?vaginalis、Porphyromonas?gingivalis等細(xì)菌和原核動(dòng)物Entamoeba?histolytica和Trichomonas?vaginalis中發(fā)現(xiàn)了MGL，其中的一些已經(jīng)進(jìn)行了酶的純化和性質(zhì)的測(cè)定(Tomoaki?Takakura?et.al.AnalyticalBiochemistry?327：233-240，2004；夏立亮等，生物技術(shù)通報(bào)，10：70-74，2009)。?近年來(lái)，在癌癥治療的新方法研究中發(fā)現(xiàn)，多種癌細(xì)胞生長(zhǎng)需要大量的L-蛋氨酸，即具有L-蛋氨酸依賴性(Hoffman?RM?&?Erbe?RW.，Proc?Natl?Acad?Sci?USA，73：1523-1527，1976)。通過(guò)輸入外源MGL來(lái)消耗腫瘤組織的L-蛋氨酸，使癌細(xì)胞不能分裂并停滯于細(xì)胞分裂期的S/G2后期，因此達(dá)到治療的目的(HoffmanRM?&?Jacobsen?SJ.Proc?Natl?Acad?Sci?USA?77：7306-7310，1980；Kokkinakis?DM.et.al.Br?J?Cancer?75：779-788，1997)。研究還表明利用帶有MGL基因的腺病毒載體轉(zhuǎn)導(dǎo)癌細(xì)胞，導(dǎo)致selenomethionine生成methylselenol，后者產(chǎn)生的氧化壓力使細(xì)胞色素C釋放而激活細(xì)胞凋亡(K.Miki?et?al.Cancer?Research?61：6805-6810，2001)。?

此外，MGL作為一個(gè)多功能酶，能夠?qū)Χ喾N底物起催化作用，并且因此作為一種檢測(cè)試劑在臨床檢測(cè)中具有重要意義；應(yīng)用MGL檢測(cè)各種環(huán)境中蛋氨酸和/或同型半胱氨酸含量的方法已經(jīng)在美國(guó)授予專利(US?Patent?5885767(1999，3)-Methods?and?compositions?for?quantitating?L-homocysteine?and/orl-methionine?in?a?solution)。在食品工業(yè)中MGL可以使蛋氨酸等成分直接產(chǎn)生甲硫醇類物質(zhì)因而用于改進(jìn)食品風(fēng)味(Fdlix?Amarita.et.al.，Applied?andEnvironmental?Microbiology，70：7348-7354，2004)。MGL還可以用于重要生化藥物α-氨基丁酸的生物合成。?