[發明專利]一種溴代過氧化物酶及其編碼基因

在審

• 申請號: 201810856449.6
• 申請日: 2018-07-31
• 公開（公告）號: CN108913703A
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發明（設計）人: 劉濤
• 申請（專利權）人: 中國海洋大學
• 主分類號: C12N15/53
• 分類號: C12N15/53;C12N9/08
• 代理公司: 北京精金石知識產權代理有限公司 11470
• 代理人: 張黎

本發明屬于基因工程技術領域，具體是一種溴代過氧化物酶及其編碼基因。所述基因來源于海帶(Sacchrina japonica)，命名為SjavHPO1基因，其核苷酸序列為SEQ ID NO：1所示的序列，其編碼蛋白質的氨基酸序列為SEQ ID NO：2所示的序列，該蛋白質為溴代過氧化物酶。本發明通過基因克隆技術克隆出該基因序列，構建原核表達載體，通過對重組蛋白進行酶活性檢測，證實了其具有催化溴離子和碘離子鹵化的功能，且酶活力顯著高于目前所公開的其他溴代過氧化物酶。

技術領域

本發明屬于生物技術領域，具體屬于基因工程領域，更具體涉及一種溴代過氧化物酶及其編碼基因。

背景技術

大多數生物都具有產生鹵化有機物的能力，已知的含鹵化合物達3800種。鹵代有機物主要來源于海洋藻類的生物合成過程，生物的鹵化過程主要依賴于鹵代酶的作用，鹵代酶主要包括鹵代過氧化物酶和黃素依賴型鹵代酶，其中研究最多的是鹵代過氧化物酶，根據其氧化鹵素離子能力的不同，可將其分為氯代過氧化物酶(chloroperoxidase)、溴代過氧化物酶(bromoperoxidase)和碘代過氧化物酶(iodoperoxidase)。氯代過氧化物酶可以催化碘、溴和氯元素的鹵化；溴代過氧化物酶可以催化碘、溴元素的鹵化；而碘代過氧化物酶只能催化碘元素的鹵化反應。

鹵代過氧化物酶根據其催化輔助亞基的不同也可以分成三類，即釩離子依賴型過氧化物酶，亞鐵血紅素依賴型以及無輔助因子依賴型。其中以釩離子依賴型過氧化物酶研究最為廣泛深入，釩依賴型碘過氧化物酶(vanadium-dependent iodoperoxidase)具有最強的催化活性。

海洋中發現了大量具有生物活性的含鹵有機物，包括鹵代烴類、鹵代酚類、鹵代酪氨酸、鹵代脂肪酸和鹵代萜類，這些有機物中大部分都具有較高的藥用及應用價值，用生物合成方法合成鹵化物具有一定的可行性和經濟價值。在海洋中，能產生鹵代烴的生產者范圍極其廣泛，種類繁多，形式多樣，例如多種固著藻類和部分活動能力較弱的無脊椎動物會產生大量含有鹵素的擴散性分子或具有粘性的附著分子，用來促進個體之間的信息交流。

海洋藻類具有較強的吸收鹵素的能力，其體內的鹵化物更加豐富。釩依賴型鹵素氧化酶在紅藻、綠藻和褐藻中都被發現，但釩依賴型碘過氧化物酶僅在褐藻中被發現，特別是一些較高等的類群，例如海帶目。海帶是我國常見的大型經濟褐藻，其碘元素含量較高，其碘含量極高，1g干重的海帶中能能夠分離得到10mg的碘，占到自身干重的1％，這可能與其藻體中含有的特殊的鹵素氧化酶有關。

本發明完成對海帶(Sacchrina japonica)中的SjavHPO1基因進行了克隆、表達和功能鑒定，構建了SjavHPO1的表達載體，并對SjavHPO1進行了誘導表達和純化，純化后的目的蛋白具有溴代過氧化物酶的活性，可催化溴離子和碘離子發生鹵化反應，且該酶的比活力遠高于現有技術。因此本發明的SjavHPO1為合成鹵代有機物的反應提供了優異的基因資源和酶資源。

發明內容

本發明提供了一種溴代過氧化物酶的SjavHPO1基因，該基因來自于海帶(Sacchrina japonica)，所述的SjavHPO1基因的編碼產物為溴代過氧化物酶，該酶具有催化溴離子和碘離子發生鹵化反應的活性。

一方面，本發明提供了一種溴代過氧化物酶的編碼基因，所述的溴代過氧化物酶的編碼基因的編碼產物為溴代過氧化物酶，所述的溴代過氧化物酶的編碼基因為SjavHPO1基因；所述的SjavHPO1基因的核苷酸序列為SEQ ID NO：1所示的序列。

另一個方面，本發明提供了一種溴代過氧化物酶，所述的溴代過氧化物酶由所述SjavHPO1基因所編碼；所述的溴代過氧化物酶的氨基酸序列為SEQ ID NO：2所示的序列。

再一個方面，本發明還提供了含有所述SjavHPO1基因的載體或基因工程細胞。

所述的載體可以為原核細胞表達載體或真核細胞表達載體。