[發明專利]來自辣椒疫霉菌的果膠裂解酶PCPEL20及其編碼基因與應用

有效

• 申請號: 201210140547.2
• 申請日: 2012-05-08
• 公開（公告）號: CN102676488A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 張修國
• 申請（專利權）人: 山東農業大學
• 主分類號: C12N9/88
• 分類號: C12N9/88;C12N15/60;C12N15/63;C12N1/15;C12N1/19;C12N1/21;C12N5/10;C12N15/11;C12P19/04
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 關暢;任鳳華

技術領域

本發明涉及一種果膠裂解酶及其編碼基因與應用，特別涉及來自辣椒疫霉菌的果膠裂解酶及其編碼基因與應用。

背景技術

辣椒疫病（Pepper?Phytophthora?Blight）是在世界范圍內普遍發生的一種毀滅性病害。引起該病的病原為Phytophthora?capsici?Leonian，屬卵菌門(Oomycetes)，霜霉目(Peronosporales)，腐霉科（Pythiaceae），疫霉屬(Phytophthora)。病原菌通常以菌絲體、厚垣孢子及卵孢子在病株殘體、土壤內越冬，也可以在其它寄主植物上越冬，成為第二年初侵染源。條件適宜時，越冬后的病原隨灌水、氣流等傳到寄主各部位，引起發病，進行再侵染。在發病季節，一般病株率為20%左右,嚴重的達到80%以上。近年來，隨著辣椒在各主產區的連茬種植，病害有逐漸加重的趨勢，危害較為顯著。該病原菌除危害辣椒外，也可侵染番茄、茄子、黃瓜、西瓜、南瓜等作物，對生產威脅極大。

植物病原卵菌與寄主互作過程中分泌多種重要的細胞壁降解酶或致病酶，其中比較重要的三類細胞壁降解酶為以下三種：

(1)聚半乳糖醛酸酶(polygalacturonase,PG)能分解半乳糖醛酸中的a-1,4糖苷鍵。

(2)果膠甲基酯酶(pectin?methylesterase,PME)可促使果膠脫酯，生成果膠酸。

(3)果膠裂解酶(pectate?lyase,PL)由β消去反應裂解a-1,4糖苷鍵，在反應產物的非還原端殘基C-4和C-5之間產生一個雙鍵。可裂解高度酯化的果膠，能迅速降低粘度。

上述三類細胞壁降解酶均屬于果膠酶。果膠酶是指能夠分解果膠物質的多種酶的總稱。果膠物質在自然界中分布非常廣泛，它是植物體中一類復雜的，膠體性質糖類，是天然的高分子化合物，分子量約50000-300000。它是植物細胞壁的重要組成成分，主要存在于細胞壁的中間層，初生壁也有一部分，而次生壁則很少有果膠物質存在。

在世界范圍內，植物病原卵菌易導致多種植物的病害，給農業生產造成了嚴重的損失。辣椒疫霉病是一種重要的卵菌病害，能導致多種植物發生嚴重病害，深入開展辣椒疫霉菌（Phytophthora?capsici)果膠裂解酶基因分離及靶標基因編碼的蛋白制作和功能分析具重要的實踐意義，可以實現對于植物病原卵菌所導致的多種植物病害的防治與研究。而且，果膠裂解酶可用于食品加工，如在果汁和酒的生產中，果膠裂解酶可用于增加果汁的產量，便于加壓和過濾，而且可以提高果汁和酒的透明度。

發明內容

本發明的一個目的是提供一種果膠裂解酶。

本發明所提供的果膠裂解酶，名稱為PCPEL20，來源于辣椒疫霉菌（Phytophthoracapsici)SD33，是如下a）或b）或c）的蛋白質：

a）由序列表中序列2第22-297位所示的氨基酸序列組成的蛋白質；

b）由序列表中序列2所示的氨基酸序列組成的蛋白質；

c）將序列表中序列2所示的氨基酸序列或序列2第22-297位所示的氨基酸序列經過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且具有果膠裂解酶活性的由a）衍生的蛋白質。

其中，序列表中序列2由297個氨基酸殘基組成，第1-21位氨基酸組成信號肽。a）所述的蛋白質是果膠裂解酶的成熟蛋白，b）所述的蛋白質是果膠裂解酶的前體蛋白。

為了使上述（a）中的蛋白便于純化，可在由序列表中序列2所示的氨基酸序成的蛋白質的氨基末端或羧基末端連接上如表1所示的標簽。

表1標簽的序列