[發(fā)明專利]具有耐鹽功能的基因、其編碼蛋白及其應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710020672.2
• 申請日: 2017-01-12
• 公開（公告）號: CN107058352B
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李平;王程;李藝廉;李海威;王雪薇;唐遠(yuǎn)平;王剛
• 申請（專利權(quán)）人: 上海大學(xué)
• 主分類號: C12N15/61
• 分類號: C12N15/61;C12N9/90;C12N15/82;C12N1/19;A01H5/00;C12R1/645
• 代理公司: 上海上大專利事務(wù)所(普通合伙) 31205
• 代理人: 顧勇華

本發(fā)明涉及一種具有耐鹽功能的基因、其編碼蛋白及其應(yīng)用。該基因?yàn)镾EQ ID NO：1所示的DNA序列，該基因編碼蛋白為SEQ ID NO 2所示的氨基酸序列。本發(fā)明首次從綠色杜氏藻（Dunaliella viridis）中分離到肽基脯氨酸順反異構(gòu)酶蛋白（peptidyl?prolylcis?transisomerases,PPIase）基因DvPPIase，并通過轉(zhuǎn)化酵母細(xì)胞證明該基因具有耐鹽功能，可用于改良農(nóng)作物性狀。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種具有耐鹽功能的基因、其編碼蛋白及其應(yīng)用。特別涉及一種綠色杜氏藻（Dunaliellaviridis）肽基脯氨酸順反異構(gòu)酶蛋白（peptidyl-prolylcis-transisomerases,PPIase）基因DvPPIase的核苷酸序列、編碼蛋白DvPPIase，及其在提高生物耐鹽能力和在改良農(nóng)作物性狀中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

鹽堿化是影響植物生長的最重要的環(huán)境壓力之一，世界20%的可耕土地嚴(yán)重的鹽漬化，它嚴(yán)重影響了農(nóng)作物的產(chǎn)量和生產(chǎn)力。克隆植物的耐鹽基因，分析探討相關(guān)的耐鹽機(jī)制，并應(yīng)用于作物品種改良和鹽堿地利用，是未來農(nóng)業(yè)生產(chǎn)一個(gè)重要的研究方向。

杜氏藻屬(Dunaliella)是自然界中廣泛存在的一種無細(xì)胞壁的真核單細(xì)胞綠藻，廣泛分布于鹽湖、海洋、鹽土等高鹽度的環(huán)境中，尤其在高鹽水域中是主要種群，很容易從自然環(huán)境中分離得到。其細(xì)胞外只有一層彈性糖蛋白外膜，隸屬綠藻門、真綠藻綱、團(tuán)藻目、鹽藻科、鹽藻屬。自從1905被命名后，在這一個(gè)世紀(jì)以來，鹽藻成為研究藻類對鹽適應(yīng)性的最為方便的模式生物。綠色杜氏藻（Dunaliella viridis）是杜氏藻屬中具有代表性的一個(gè)種。該種又稱杜氏鹽藻、鹽生綠色杜氏藻等，它是已知最耐鹽的真核生物。對環(huán)境具有極強(qiáng)的適應(yīng)能力，可以適應(yīng)0.05 M- 5.5 M NaCl、8-35℃、pH6-9的生長條件。鹽藻還具有非常強(qiáng)的滲透調(diào)節(jié)能力，它一次最大可以耐受3~4倍的滲透壓的變化；如果通過梯度改變滲透壓，鹽藻可以耐受7倍以上的滲透壓的變化。此外，它對營養(yǎng)、光照、溫度、pH值、重金屬等環(huán)境因子造成的脅迫也有很好的耐受性。極強(qiáng)的耐鹽能力、簡單的細(xì)胞結(jié)構(gòu)以及便利的培養(yǎng)條件，使綠色杜氏藻成為研究植物適應(yīng)高鹽脅迫的分子機(jī)制的重要的基因資源寶庫。

肽基脯氨酰異構(gòu)酶 (Peptidyl-prolylisomerases, PPIase)可以參與調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄因子的活性，催化加速肽基脯氨酸的順反異構(gòu)化，在蛋白質(zhì)的折疊/解折疊中起重要作用。它也可能參與蛋白質(zhì)復(fù)合物的組裝/解組裝、蛋白質(zhì)運(yùn)輸及調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)活性。PPIase具有三個(gè)家族：親環(huán)蛋白(cyclophilin)家族、FK506結(jié)合蛋白(FKBP)家族、小菌素家族(parvulinfamily)。這三個(gè)家族在主要序列和三維結(jié)構(gòu)上并不相似，卻能完成同樣的反應(yīng)，都能使蛋白質(zhì)脯氨酸殘基N-末端一邊的肽鍵進(jìn)行順反異構(gòu)化。其中FKBP具有底物專一性，可以和免疫抑制劑FK506以及雷帕霉素特異性結(jié)合。除了具有PPIase 酶活性, FKBPs 還充當(dāng)著分子伴侶的角色, 提供蛋白質(zhì)之間相互作用的結(jié)合位點(diǎn)，與其他蛋白相互作用從而調(diào)控不同的生化過程。該家族基因在植物的響應(yīng)脅迫和不同生長發(fā)育過程中都扮演著重要角色。在調(diào)控基因表達(dá)和光合適應(yīng)性方面也具有廣泛的生物學(xué)功能。目前還沒有文獻(xiàn)報(bào)到具有耐鹽的功能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一在于提供一種具有耐鹽功能的基因，該基因是從綠色杜氏藻（Dunaliella viridis）中分離出來的肽基脯氨酸順反異構(gòu)酶蛋白（peptidyl-prolyl cis-trans isomerases,PPIase）基因，稱為DvPPIase。

本發(fā)明的目的之二在于提供該基因的編碼蛋白。