[發明專利]跨膜轉運蛋白及其編碼基因和它們的應用

有效

• 申請號: 201110379016.4
• 申請日: 2011-11-24
• 公開（公告）號: CN103130879A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 馬延和;翟磊;薛燕芬
• 申請（專利權）人: 中國科學院微生物研究所
• 主分類號: C07K14/195
• 分類號: C07K14/195;C12N15/31;C12N15/63;C12N1/21;C12N5/10;A01H5/00;C12R1/01
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 王浩然;周建秋

技術領域

本發明涉及一種跨膜轉運蛋白，還涉及該跨膜轉運蛋白的編碼基因，以及含有該跨膜轉運蛋白基因的重組載體和細胞，以及該跨膜轉運蛋白及其編碼基因含有該基因的重組載體及細胞在培育具有耐堿性轉基因生物中的應用。

背景技術

維生素B12、檸檬酸等大分子穿越細菌的外膜并不是一件簡單的事，細胞必需對物質進行選擇性吸收，而且外膜沒有任何向胞內拉動大分子的產能細胞器。最新研究表明，這些大分子的運輸就是依賴于跨膜轉運蛋白(TonB)的外膜轉運系統。

這種TonB依賴性運輸機(TonB-dependent?transporter，TBDT)含有一個beta-barrel結構域和一個luminal結構域，beta-barrel結構域是一串并聯片形成允許大分子通過的通道，luminal結構域在細胞允許大分子通過之前一直阻塞barrel。晶體學研究結果顯示，TonB與luminal結構域的一端相結合。研究人員推測TonB可能是將luminal結構域從barrel拔出來，或者改變lumina結構域的形狀為大分子的通過開辟道路。

發明內容

本發明的發明人基于對跨膜轉運蛋白的分子生物學研究，意外地發現從嗜堿單胞菌(Alkalimonas?amylolytica?N10，CGMCC?NO.0463)中得到了一種跨膜轉運蛋白(TonB)及其編碼基因，另一方面還提供了含有該跨膜轉運蛋白基因的重組載體和細胞，以及該跨膜轉運蛋白及其編碼基因含有該基因的重組載體及細胞在培育具有耐堿性轉基因生物中的應用。

本發明提供了一種跨膜轉運蛋白，其中，該跨膜轉運蛋白具有SEQ?ID?No：2所示的氨基酸序列，或者該跨膜轉運蛋白具有將SEQ?ID?No：2所示的氨基酸序列經過一個或幾個氨基酸殘基的取代、缺失或添加后仍具有跨膜轉運蛋白活性的氨基酸序列。

本發明還提供了一種跨膜轉運蛋白蛋白基因，其中，該基因具有SEQ?ID?No：1所示的核苷酸序列，或者該基因具有編碼SEQ?ID?No：2所示的氨基酸序列的核苷酸序列。

另外，本發明還提供了一種重組載體，其中，該重組載體含有本發明提供的編碼跨膜轉運蛋白的基因。

本發明還提供了一種轉基因細胞，其中，該轉基因細胞含有本發明提供的編碼跨膜轉運蛋白的基因。

本發明還提供了跨膜轉運蛋白及其編碼基因、含有該基因的重組載體及轉基因細胞在培育具有耐堿性轉基因生物中的應用。

跨膜轉運蛋白TonB在耐堿植物培育等方面具有重要的應用潛力。通過克隆得到跨膜轉運蛋白TonB基因，并通過轉基因的操作將微生物來源的跨膜轉運蛋白TonB導入到植物細胞中，獲得耐堿性提高的轉基因植株成為可能。

附圖說明

圖1顯示了重組載體pUC18-Aan10-tonB導入的大腸桿菌K12(pUC18-Aan10-tonB)的耐堿性的測定結果，其中，將重組載體pUC18-Aan10-tonB導入的大腸桿菌K12(pUC18-Aan10-tonB)分別接種到pH為8.0、8.5、9.0和9.5(含有50mM的CAPS、HEPES和TRICINE，5N?NaOH調節)的LB液體培養基中(100μg/ml氨芐青霉素)，培養12小時后測定OD₆₀₀，以導入pUC18空載體的大腸桿菌K12為對照(每組三個平行)。

圖2顯示了跨膜轉運蛋白缺失的大腸桿菌K12(ΔtonB)以及導入重組載體pUC18-Aan10-tonB的K12(ΔtonB)(pUC18-Aan10-tonB)耐堿性的測定結果，其中，將導入重組載體pUC18-Aan10-tonB的K12(ΔtonB)(pUC18-Aan10-tonB)和跨膜轉運蛋白缺失的大腸桿菌K12(ΔtonB)分別接種到pH為8.0、8.5、9.0和9.5(含有50mM的CAPS、HEPES和TRICINE，5N?NaOH調節)的LB液體培養基中，培養12小時后測定OD₆₀₀，以大腸桿菌K12為對照(每組三個平行)。

具體實施方式

以下本發明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發明，并不用于限制本發明。