[發(fā)明專利]甜菜堿轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白及其編碼基因和它們的應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110379442.8
• 申請(qǐng)日: 2011-11-24
• 公開（公告）號(hào): CN103130882A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬延和;翟磊;薛燕芬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院微生物研究所
• 主分類號(hào): C07K14/32
• 分類號(hào): C07K14/32;C12N15/31;C12N15/63;C12N1/15;C12N1/19;C12N1/21;C12N5/10;A01H5/00
• 代理公司: 北京潤(rùn)平知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 王浩然;周建秋

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種甜菜堿轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，還涉及甜菜堿轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的編碼基因，以及含有甜菜堿轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因的重組載體和細(xì)胞，以及甜菜堿轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白及其編碼基因含有該基因的重組載體及細(xì)胞在培育具有耐堿性轉(zhuǎn)基因生物中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

甜菜堿轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(betaine?transporter)是細(xì)胞中負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)運(yùn)甜菜堿的一種跨膜運(yùn)輸?shù)鞍祝瑥V泛存在于細(xì)菌和高等生物中。目前的研究表明，甜菜堿具有多種功能，作為甲基供體，具有促進(jìn)動(dòng)物脂肪代謝，緩和應(yīng)激，調(diào)節(jié)滲透壓、增進(jìn)食欲、穩(wěn)定維生素、預(yù)防球蟲病、提高飼料利用率等功效。

作為生物細(xì)胞內(nèi)主要的相容性溶質(zhì)之一的甜菜堿，在維持細(xì)胞滲透壓，對(duì)生物酶的保護(hù)和抗鹽的持久性有重要的作用。當(dāng)受鹽堿或水分脅迫時(shí)，細(xì)胞質(zhì)中積累大量有機(jī)滲透調(diào)節(jié)劑如甜菜堿，而將細(xì)胞質(zhì)中的無(wú)機(jī)滲透調(diào)節(jié)劑主要是助擠向液泡，使胞質(zhì)與細(xì)胞內(nèi)液泡)外環(huán)境維持滲透平衡，這樣避免了細(xì)胞質(zhì)高濃度無(wú)機(jī)離子對(duì)酶和代謝的毒害。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的發(fā)明人基于對(duì)甜菜堿轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的分子生物學(xué)研究，意外地發(fā)現(xiàn)從嗜堿芽孢桿菌(N16-5，CGMCC?NO.0369)中得到了一種甜菜堿轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白及其編碼基因，另一方面還提供了含有甜菜堿轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因的重組載體和細(xì)胞，以及甜菜堿轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白及其編碼基因含有該基因的重組載體及細(xì)胞在培育具有耐堿性轉(zhuǎn)基因生物中的應(yīng)用。

本發(fā)明提供了一種甜菜堿轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，其中，該甜菜堿轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白具有SEQ?ID?No：2所示的氨基酸序列，或者該甜菜堿轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白具有將SEQ?ID?No：2所示的氨基酸序列經(jīng)過(guò)一個(gè)或幾個(gè)氨基酸殘基的取代、缺失或添加后仍具有甜菜堿轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白活性的氨基酸序列。

本發(fā)明還提供了一種甜菜堿轉(zhuǎn)運(yùn)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(fā)明還提供了一種重組載體，其中，該重組載體含有本發(fā)明提供的甜菜堿轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因。

本發(fā)明還提供了一種轉(zhuǎn)基因細(xì)胞，其中，該轉(zhuǎn)基因細(xì)胞含有本發(fā)明提供的甜菜堿轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因。

本發(fā)明還提供了得到的甜菜堿轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白及其編碼基因、含有該基因的重組載體及轉(zhuǎn)基因細(xì)胞在培育具有耐堿性轉(zhuǎn)基因生物中的應(yīng)用。

甜菜堿轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白在耐鹽堿植物培育等方面具有重要的應(yīng)用潛力。通過(guò)克隆得到甜菜堿轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因，并通過(guò)轉(zhuǎn)基因的操作將微生物來(lái)源的甜菜堿轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白導(dǎo)入到植物細(xì)胞中，獲得耐鹽堿性提高的轉(zhuǎn)基因植株成為可能。

附圖說(shuō)明

圖1顯示了重組載體pUC18-Bspn165-opuD導(dǎo)入的大腸桿菌K12(pUC18-Bspn165-opuD)的耐堿性的測(cè)定結(jié)果，其中，將重組載體pUC18-Bspn165-opuD導(dǎo)入的大腸桿菌K12(pUC18-Bspn165-opuD)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(diào)節(jié))的LB液體培養(yǎng)基中(100μg/ml氨芐青霉素)，培養(yǎng)12小時(shí)后測(cè)定OD₆₀₀，以導(dǎo)入pUC18空載體的大腸桿菌K12為對(duì)照(每組三個(gè)平行)。

圖2顯示了甜菜堿轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白缺失的大腸桿菌K12(ΔopuD)以及導(dǎo)入重組載體pUC18-Bspn165-opuD的K12(ΔopuD)(pUC18-Bspn165-opuD)耐堿性的測(cè)定結(jié)果，其中，將導(dǎo)入重組載體pUC18-Bspn165-opuD的K12(ΔopuD)(pUC18-Bspn165-opuD)和甜菜堿轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白缺失的大腸桿菌K12(ΔopuD)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(diào)節(jié))的LB液體培養(yǎng)基中，培養(yǎng)12小時(shí)后測(cè)定OD₆₀₀，以大腸桿菌K12為對(duì)照(每組三個(gè)平行)。

具體實(shí)施方式

以下本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。

本發(fā)明提供了一種甜菜堿轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，其中，該甜菜堿轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白具有SEQID?No：2所示的氨基酸序列，或者該甜菜堿轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白具有將SEQ?ID?No：2所示的氨基酸序列經(jīng)過(guò)一個(gè)或幾個(gè)氨基酸殘基的取代、缺失或添加后仍具有甜菜堿轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白活性的氨基酸序列。優(yōu)選地，所述甜菜堿轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白具有SEQ?ID?No：2所示的氨基酸序列。