[發明專利]嗜酸硫化芽孢桿菌半胱氨酸脫硫酶基因及其重組蛋白

有效

• 申請號: 201010563276.2
• 申請日: 2010-11-26
• 公開（公告）號: CN102168033A
• 公開（公告）日: 2011-08-31
• 發明（設計）人: 陳新華;劉倩
• 申請（專利權）人: 國家海洋局第三海洋研究所
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12N15/60;C12N9/88;C12P1/04;C12R1/07
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所 35200
• 代理人: 馬應森

技術領域

本發明涉及一種基因及其重組蛋白，尤其是涉及一種嗜酸硫化芽孢桿菌(Sulfobacillus?acidophilus)半胱氨酸脫硫酶基因序列及其重組蛋白的功能。

背景技術

半胱氨酸脫硫酶(Cysteine?des?ulfurase)是一個以5-磷酸吡哆醛為輔基的二聚體酶，該酶可以催化L-型半胱氨酸轉變為L-型丙氨酸，脫下的硫原子生成硫烷，形成半胱氨酸的過硫化物，從而保護半胱氨酸殘基。([1]Zheng.L，White.R.H.，Cash.V.L，Dean.D.R.Cysteine?desulfurase?activity?indicates?a?role?for?NIFS?in?metallocluster?biosynthesis.[j]Biochemistry.1994，33：4714-4720)許多研究表明，該酶在鉄硫簇以及硫胺，tRNA中的硫代核苷，生物素，脂肪酸，NAD等的合成中均有重要作用([2]H.Mihara，N.Esaki.Bacterial?cysteine?desulfurases：their?function?and?mechanisms.[j]Appl?Microbiol?Biotechnol.2002，60：12-23)。該酶在胞內的鐵平衡以及硒蛋白的合成中也有重要作用([3]Beinert.H，Holm.R.H，Mu¨nck.E.Iron-sulfur?clusters：Nature′s?modular，multipurpose?structures.[j]Science，1997，277：653-659)。半胱氨酸脫硫酶在硫代謝中的作用機理目前還不清楚，但是其在含有硫或硒蛋白的生物合成中都有重要作用。

鐵硫簇蛋白是一類在生物當中普遍存在的蛋白，且參與了胞內許多重要代謝途徑，如：DNA修復，轉錄調控，核苷酸和氨基酸合成，以及能量代謝([4]Zheng.L，White.R.H，Cash.V.L，Jack.R.F，Dean.D.R.Cysteine?desulfurase?activity?indicates?a?role?for?NIFS?in?metallocluster?biosynthesis.[j]Proc.Natl.Acad.Sci.USA，1993，90：2754-2758)。盡管有很多研究是有關Fe-S蛋白活性，但是對在體內Fe-S的組裝以及如何插入到蛋白中去的研究還為數不多。在大腸桿菌中，參與這一過程的兩個獨立系統分別是：由IscSUA-hscBA-fdx基因簇編碼的ISC和由SufABCDSE操縱子編碼的SUF系統([5]ToKumoto.U?et，al.A?Suf?operon?requirement?for?Fe-S?cluster?assembly?during?iron?starvation?in?Escherichia?coli.[j]Proc.Natl.Acad.Sci.USA，2004，136：199-201)。IscSUA-hscBA-fdx是參與鐵硫簇合成的主要基因簇([6]Tokomoto.U?et?al，Transfer?of?Sulfur?from?IscS?to?IscU?during?Fe/S?Cluster?Assembly.[j]Biochem(ToKyo)，2001，131：63-65)。該基因簇非常保守，可編碼6個蛋白質，其中IscS，IscU和IscA是鐵硫簇合成的主要蛋白質，HscA，HscB是一對熱激關聯蛋白，與IscU的活性修飾有關([7]Silberg.j.j?et?al，Crystal?Structure?of?IscA，an?Iron-sulfur?Cluster?Assembly?Protein?from?Escherichia?coli.[j]Biolchem，2004，279：53924-53926)；而Fdx是一種鐵氧化蛋白，在鐵硫簇的組裝中起著電子供體的作用([8]Takag.I.S，Sasado.T，Tamiy.A.G，et?al.An?efficient?expression?vector?for?transgenic?medaka?construction.[J]Mol?Mar?Biol?Bioteehnol，1994，3：192-199)。研究表明，Suf系統可能與鐵硫簇的損傷的修復有關([9]Kokata?Y?et?al.Reconstitution?of?secretase?activity.[j]Biochemistry，2001，40：11007-11010)。

發明內容