[發明專利]金屬轉運蛋白、其編碼基因及其用途

有效

• 申請號: 201210121093.4
• 申請日: 2012-04-23
• 公開（公告）號: CN103374062A
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發明（設計）人: 龔繼明;張雨
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海生命科學研究院
• 主分類號: C07K14/415
• 分類號: C07K14/415;C12N15/29;C12N15/63;C12N1/15;C12N1/19;C12N1/21;C12N5/10;C12P21/02;A01H5/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 陳靜

技術領域

本發明屬于生物技術領域；更具體地，本發明涉及金屬轉運蛋白、其編碼基因及其用途。

背景技術

鐵是人體必需的微量元素，鐵缺乏會導致人體各種疾病，最為常見的，而且危害對象最廣的是缺鐵性貧血。缺鐵性貧血是世界上公認的比較嚴重而廣泛的四大營養缺乏病之一。據統計，世界上約有30億人缺鐵，因缺鐵而引起的貧血病發病率高達世界總人口的30％(http://www.who.iht/nutrition/topics/ida/)，其中發展中國家人民缺鐵情況最為嚴重。一個主要原因是廣大發展中國家人民普遍以禾谷類為主食，但禾谷類食品中的鐵元素含量較低，并且由于植酸等抗營養因子的存在導致其實際生物有效性更為有限，遠不能滿足人體的需求，使得鐵缺乏現象非常普遍(http://www.harvestplus.org/micronut.html)。

目前我國西部一些貧困地區因缺鐵引起的貧血病發病率高達20％，預計今后10年因成人缺鐵性貧血造成的生產力下降而導致的經濟損失將高達7千億元，兒童缺鐵性貧血造成的損失將高達2萬億元。即使在經濟發達的沿海城市，由于鐵/鋅缺乏等隱形饑餓也造成很多的問題。

利用分子育種增加農作物籽粒等可食用部位中鐵元素含量的生物強化方法具有良好而廣闊的發展前景，但生物強化涉及的關鍵理論問題，即植物體內鐵吸收運輸的機制還知之甚少，尤其是向籽粒等可食用部位遷移的分子機理研究目前尚處于萌芽狀態。

因此，本領域還需要進行深入的研究，以開發出有效地增加農作物籽粒等可食用部位中鐵元素含量的方法和產品。

發明內容

本發明的目的在于提供一種金屬轉運蛋白、其編碼基因及其用途。

本發明的目的還在于提供一種增加農作物籽粒等可食用部位中金屬(特別是鐵或鋅)元素含量的方法。

在本發明的第一方面，提供一種分離的金屬轉運多肽，它包含：具有SEQ?ID?NO：2或SEQ?ID?NO：4氨基酸序列的多肽、或其保守性變異多肽、或其活性片段、或其活性衍生物。

在另一優選例中，該多肽選自下組：

(a)SEQ?ID?NO：2或SEQ?ID?NO：4所示氨基酸序列的多肽；或

(b)將SEQ?ID?NO：2或SEQ?ID?NO：4所示氨基酸序列經過一個或多個(如1-30個，更佳地1-20個，更佳地1-10個，更佳地1-5個或1-3個)氨基酸殘基的取代、缺失或添加而形成的，且具有金屬轉運功能的由(a)衍生的多肽；

(c)與(a)限定的序列在具有70％以上(較佳地80％以上，更佳地90％以上，更佳地95％以上，更佳地98％以上，如99％或更高)的序列相同性的，且具有金屬轉運功能的由(a)衍生的多肽。

在本發明的另一方面，提供一種分離的多核苷酸，它包含一核苷酸序列，該核苷酸序列選自下組：

(a)編碼所述多肽的多核苷酸；或

(b)與多核苷酸(a)互補的多核苷酸。

在另一優選例中，該多核苷酸：

(i)具有SEQ?ID?NO：1所示的核苷酸序列；

(ii)具有SEQ?ID?NO：5所示的核苷酸序列；

(iii)具有SEQ?ID?NO：3所示的核苷酸序列；或

(iv)具有SEQ?ID?NO：6所示的核苷酸序列。

在本發明的另一方面，提供一種載體，它含有所述的多核苷酸。

在本發明的另一方面，提供一種遺傳工程化的宿主細胞，它含有所述的載體，或含有所述的多核苷酸。

在另一優選例中，所述的宿主細胞為不能簡單地借助光合作用，以水、二氧化碳和無機鹽等無機物合成碳水化合物、蛋白質來維系生存的細胞。

在另一優選例中，所述的宿主細胞為非植物繁殖材料。

在本發明的另一方面，提供所述的多肽的制備方法，該方法包含：

(a)培養所述的宿主細胞；

(b)從培養物中分離出所述的多肽。

在本發明的另一方面，提供所述的多肽的用途，用于在細胞或組織內/間轉運金屬。

在另一優選例中，所述的細胞或組織是植物細胞或組織。

在另一優選例中，所述的金屬包括鐵(Fe)和/或鋅(Zn)。

在另一優選例中，所述的多肽不轉運鎘(Cd)、錳(Mn)和銅(Cu)。