[發明專利]超富集植物龍葵金屬硫蛋白（MT-L2）基因序列及其克隆方法

有效

• 申請號: 201310023804.9
• 申請日: 2013-01-22
• 公開（公告）號: CN103937809A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 張倩茹;魏樹和;焦洪靜
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽應用生態研究所
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C12N15/10;C07K14/825
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 周秀梅;李穎

技術領域

本發明屬于分子生物學中基因克隆領域，具體的說是一種超富集植物龍葵金屬硫蛋白（MT-L2）基因序列及其克隆方法。

背景技術

金屬硫蛋白(Metallothionein,MTs)是一類低分子量、高Cys含量、具有金屬結合能力的多肽,最早在蓄積鎘的馬腎組織中發現,而在植物中分離的與動物MTs同源的蛋白被稱為植物類金屬硫蛋白(Metallothionein?Like,MT-L)。最早是由Casterline和Barnett于1977年從大豆根中發現的。根據Cys的位置與排列方式,植物類金屬硫蛋白被分為三類。MT-L1具有6個Cys-X-Cys單元，C端和N端結構域各含3個，2個結構域之間是由約40個氨基酸殘基組成的不含Cys的間隔區，間隔區氨基酸殘基較多是絕大多數植物MT的共同特征；MT-L2與MT-L1類似，但第一和第二個Cys以Cys-Cys形式出現，而且通常位于多肽鏈的第三和第四位，N端多有一個高度保守的序列MSCCGGNCGCG，C端結構域有3個Cys-X-Cys單元，MT-L1與MT-L2的最大區別在于前者的Cys集中分布在肽鏈的N端和C端,中間由一段不含Cys的間隔區相連,后者的Cys則散布在整個肽鏈中；MT-L3為非基因編碼產物,是以谷胱甘肽為底物酶促合成的多聚物，在N端有4個Cys,前面3個多以Cys-Gly-Asn-Cys-Asp-Cys方式排列，第四個Cys通常包含Gln-Cys-X-Lys-Lys-Gly單元中，C端結構域有6個Cys。MT-L4包含3個富含Cys的結構域，每個都包含5-6個Cys殘基，結構域之間為10-15個氨基酸殘基組成的間隔區，多數Cys以Cys-X-Cys的形式存在。MT-L通過Cys殘基上的-SH可以與Cd、Zn等重金屬離子螯合形成無毒或低毒的絡合物，還可以與重金屬等脅迫條件誘發產生的自由基、ROS發生氧化還原反應，從而降低氧化損傷。植物MT-L基因家族的成員大多數以單拷貝或兩個拷貝的方式分散在整個基因組中。植物MT-L基因表達具有組織器官特異性和發育階段特異性，目前研究最多的是金屬離子對植物MT-L基因表達的影響，已有研究報道植物MT-L基因與重金屬Cd的耐受性有一定相關性，但金屬離子影響MT-L基因表達的機理仍不十分清楚，特別是在重金屬超富集植物中MT-L基因究竟扮演何等角色是目前該領域的研究熱點。

由ZL200410021546.1專利中可知龍葵（Solanum?nigrum?L.）為具有Cd超富集特征的植物，經分析表明：龍葵在土壤中Cd含量為20-110mg/kg條件下，其植物葉片或莖中Cd含量范圍為110-496mg/kg,超過100mg/kg這一Cd超富集植物應達到的臨界含量標準，并且具有超富集植物的其它特征；植物盆栽試驗表明：在Cd污染水平為25.0和50.0mg/kg時，該植物莖和葉中Cd含量超過100mg/kg這一Cd超富集植物應達到的臨界含量標準；小區試驗和污染區采樣試驗也表明：該植物也表現出Cd超富集植物的基本特征。此外，研究表明：龍葵生育期較短，通常只有80天左右，在沈陽地區采取花期收獲方式一年可收獲兩季，吉林和黑龍江地區至少可生長一季。其株高一般為80-150cm，生物量較大，根系分布廣，株型緊湊，非常適合作為重金屬Cd污染土壤的修復植物。因此，研究超富集植物龍葵金屬硫蛋白基因為揭示和利用其解毒防御系統功能具有重要意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種超富集植物龍葵金屬硫蛋白（MT-L2）基因序列及其克隆方法。

為實現上述目的本發明采用的技術方案為：

一種超富集植物龍葵2型金屬硫蛋白基因序列，超富集植物龍葵金屬硫蛋白基因序列為2型金屬硫蛋白基因，其基因序列為SEQ?ID?NO.1和/或SEQ?ID?NO.2中核苷酸序列所示。

超富集植物龍葵2型金屬硫蛋白基因序列編碼蛋白，超富集植物龍葵2型金屬硫蛋白基因序列編碼蛋白為SEQ?ID?NO.3和/或SEQ?ID?NO.4中氨基酸序列所示。