[發(fā)明專利]郁金香谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶TfGST蛋白及其編碼基因

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310694601.2
• 申請日: 2013-12-16
• 公開（公告）號: CN103725656A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁媛;史益敏;唐東芹;馬曉紅;陶秀花
• 申請（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號: C12N9/10
• 分類號: C12N9/10;C12N15/54
• 代理公司: 上海漢聲知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 牛山;陳少凌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于植物分子生物學(xué)領(lǐng)域，涉及郁金香花色苷合成途徑中的關(guān)健酶及其編碼基因，具體涉及一種郁金香谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶TfGST蛋白及其編碼基因。

背景技術(shù)

花色苷是黃酮類化合物中的一類，除了賦予植物器官各種顏色外，對授粉、種子傳播、防護(hù)紫外線損傷、抵抗病原侵染等方面具有重要作用(Harborne和Williams2000；Wrolstad2004)?；ㄉ胀ㄟ^苯丙烷類代謝途徑和類黃酮途徑兩個(gè)過程合成(Koses等2005；Jeong等2006)?；ㄉ招纬芍笠?yàn)榫哂懈呱锘瘜W(xué)活性，對細(xì)胞有毒害，需由細(xì)胞質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)到液泡中貯存(Grotewold等1998)。谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶(glutathione?S-transferase，GST)可以催化花色苷通過共價(jià)鍵與谷胱甘肽結(jié)合，形成谷胱甘肽S-偶聯(lián)物，而液泡膜具有谷胱甘肽S結(jié)合泵(GSH?S-X)的活性，可以識別谷胱甘肽并將其運(yùn)送到液泡中，形成花色苷泡狀內(nèi)涵體(anthocyanic?vacuolar?inclusions，AVIs)，進(jìn)而完成花色苷的固定、積累和貯存(Zhang等2006；Li等1997)。谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶因?yàn)榫哂刑厥獾挠H和活性，被認(rèn)為在色素運(yùn)輸與積累過程中起到關(guān)鍵作用。擬南芥谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶基因突變后，導(dǎo)致其突變體(TT19)相比野生型營養(yǎng)器官中花青素含量顯著降低，種皮棕色也明顯變淡(Kitamura等2003)。表明GST在花青素及原花色素(單寧)積累中起著關(guān)鍵作用。

谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶在擬南芥、大豆、柑桔、矮牽牛、水稻、玉米、葡萄等種物均已克隆及報(bào)道。郁金香(Tulipa?fosteriana)中谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶基因的克隆及其表達(dá)模式尚不清楚。目前，未有任何與郁金香谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶蛋白及其編碼基因序列相關(guān)的文獻(xiàn)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供郁金香谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶TfGST蛋白及其編碼基因。本發(fā)明提供了一種郁金香TfGST蛋白序列，以及一種編碼上述蛋白質(zhì)的核酸序列；公開了郁金香TfGST蛋白及其核苷酸序列在郁金香不同器官、不同發(fā)育階段的表達(dá)模式；為今后利用基因工程技術(shù)調(diào)控郁金香TfGST基因的時(shí)空表達(dá)特性，從而調(diào)控花色提供了理論依據(jù)，具有一定的應(yīng)用價(jià)值。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，

第一方面，本發(fā)明涉及一種具有郁金香谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶活性的蛋白質(zhì)，所述蛋白質(zhì)是由如SEQ?ID?NO.2所示的氨基酸序列組成的蛋白質(zhì)；或由SEQ?ID?NO.2所示的氨基酸序列經(jīng)過取代、缺失或者添加一個(gè)或幾個(gè)氨基酸且具有郁金香谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶活性的由(a)衍生的蛋白質(zhì)。該蛋白質(zhì)在花朵花瓣的不同著色階段、不同器官內(nèi)的有無及活性大小存在較大差異。

優(yōu)選的，所述蛋白質(zhì)為SEQ?ID?NO.2所示氨基酸序列經(jīng)過1～50個(gè)氨基酸的缺失、插入和／或取代，或者在C末端和／或N末端添加1～20個(gè)以內(nèi)氨基酸而得到的序列。

進(jìn)一步優(yōu)選的，所述蛋白質(zhì)為SEQ?ID?NO.2所示氨基酸序列中1～10個(gè)氨基酸被性質(zhì)相似或相近的氨基酸所替換而形成的序列。

第二方面，本發(fā)明涉及一種編碼上述蛋白質(zhì)的核酸序列。

優(yōu)選的，所述核酸序列具體為：

(a)堿基序列如SEQ?ID?NO.1第1～663位所示；

或(b)與SEQ?ID?NO.1第1～663位所示的核酸有至少70％的同源性的序列；

或(c)能與SEQ?ID?NO.1第1～663位所示的核酸進(jìn)行雜交的序列。

優(yōu)選的，所述核酸序列具體為SEQ?ID?NO.1第1～663位所示的核酸序列中1～90個(gè)核苷酸的缺失、插入和／或取代，以及在5’和／或3’端添加60個(gè)以內(nèi)核苷酸形成的序列。

本發(fā)明提供的分離出的DNA分子，該分子包括：具有SEQ?ID?NO.1所示核苷酸序列的DNA分子；或者編碼具有郁金香TfGST蛋白質(zhì)活性的多肽的核苷酸序列，而且與SEQ?ID?NO.3所示序列有至少70％的同源性；或者能與SEQ?ID?NO.1所示序列的核苷酸序列雜交。

在本發(fā)明中，“分離的DNA”、“純化的DNA”是指，該DNA或片段已從天然狀態(tài)下位于其兩側(cè)的序列中分離出來，還指該DNA或片段已經(jīng)與天然狀態(tài)下伴隨核酸的組分分開，而且已經(jīng)與在細(xì)胞中相伴隨的蛋白質(zhì)分開。