[發明專利]一種適冷過氧化物還原酶及其編碼基因與應用

有效

• 申請號: 201811016358.8
• 申請日: 2018-09-01
• 公開（公告）號: CN110872582B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 侯艷華;王全富;王一帆;王亞彤;徐一鳳
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學（威海）
• 主分類號: C12N9/08
• 分類號: C12N9/08;C12N15/53;C12N15/70;C12N1/21;C12R1/19
• 代理公司: 北京秉文同創知識產權代理事務所(普通合伙) 11859
• 代理人: 陳少麗;張文武

本發明公開了一種適冷過氧化物酶及其編碼基因與應用，其目的是提供一種適冷過氧化物還原酶及其編碼基因與應用。本發明首先從南極海冰微生物嗜冷桿菌（Psychrobactersp.）中克隆了過氧化物還原酶基因PsPrx，該過氧化物還原酶的氨基酸殘基序列如SEQ ID No.2所示。其表達方法是構建含有過氧化物還原酶基因PsPrx的重組表達載體，并將構建的重組表達載體導入宿主細胞（Escherichia coli），經誘導使過氧化物還原酶PsPrx基因表達。本發明的表達產物PsPrx具有突出的適冷性，穩定性較好，并具有良好的保護超螺旋DNA免受氧化損傷的能力，可應用于生物醫藥、化妝品和食品等相關領域。

技術領域

本發明屬于生物技術及醫藥、化妝品和食品等領域，具體涉及一種適冷過氧化物還原酶及其編碼基因和應用。

背景技術

過氧化物還原酶（Peroxiredoxin，Prx）是一類廣泛存在于真核生物與原核生物的重要的硫醇依賴的抗氧化酶類，它們能夠高效降解H₂O₂，過氧硝酸鹽及多種有機過氧化物。微生物體內的Prx主要分為3類，即1-Cys Prx，典型2-Cys Prx及非典型2-Cys Prx。典型2-Cys Prx已經被證明與控制細胞凋亡、分化和增殖的氧化信號機制有關，且可能參與免疫反應，能夠作為腫瘤及癌癥的生物診斷標記物。此外，基于Prx的抗氧化能力，還能夠被作為食品抗氧化劑延長食品的貨架期。因此，典型2-Cys Prx在化工、食品、醫藥等生產行業具有廣泛的應用價值。

從動植物中提取的過氧化物還原酶易受時節、氣候和地域的限制，且穩定性較差，難以直接應用于工業生產等相關領域。利用基因工程菌誘導表達是降低成本和獲得具有天然活性的過氧化物還原酶有效途徑。

南極環境具有強輻射、高鹽度和低溫等各種極端條件的特點，環境中積累大量的氧自由基及過氧化物。而南極微生物為了適應極端環境，進化出了高效抗氧化酶系統來清除氧自由基和過氧化物等物質。因此，南極微生物是抗氧化酶基因資源的重要新來源之一。

鑒于上述論述，從南極微生物Psychrobactorsp.體內克隆出Prx為典型2-CysPrx。該基因在大腸桿菌中實現了表達，且重組過氧化物還原酶PsPrx具有保護超螺旋DNA免受氧化損傷的能力，可應用于生物醫藥、化妝品和食品相關領域。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種表達法方法簡單易行，表達產物易純化且低溫催化特性的過氧化物還原酶PsPrx及其編碼基因和應用。

本發明的第一個目的在于提供一種適冷過氧化物還原酶基因PsPrx（典型2-CysPrx）的基因序列和由此推斷的氨基酸序列。本發明的適冷過氧化物還原酶PsPrx其核苷酸序列如SEQ ID No.1所示，其氨基酸序列如SEQ ID No.2所示。該適冷過氧化物還原酶PsPrx全長567 bp，編碼188個氨基酸。

含有上述適冷過氧化物還原酶PsPrx的重組表達載體。

所述的表達載體優選為pET-28a（+）。

一種含有上述重組表達載體的基因工程菌。

所述的工程菌優選為E.coli BL21 (DE3)。

培養含有本發明的適冷過氧化物還原酶PsPrx編碼基因的宿主細胞的培養基和培養條件均可為培養出宿主的培養基和培養條件。其中，培養所述重組宿主大腸桿菌時，在32-40 ℃下培養至OD₆₀₀為0.4-0.8，培養基中加入IPTG至終濃度為0.5-1.5 mM，25-30 ℃下誘導發酵6-10 h，即可高效誘導表達適冷過氧化物還原酶PsPrx。