[發明專利]五種粘紅酵母去乙酰化蛋白酶同源基因及其產物的應用

在審

• 申請號: 201811046672.0
• 申請日: 2018-09-08
• 公開（公告）號: CN110885843A
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發明（設計）人: 孫晗笑;劉夢鴿;利時雨
• 申請（專利權）人: 廣州溯原生物科技有限公司
• 主分類號: C12N15/55
• 分類號: C12N15/55;C12N9/80;A61K38/50;A61P39/06;A61P3/00;A23L33/195
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本發明公開了五種延長細胞壽命的粘紅酵母sir2同源基因及其產物的應用，屬于生物技術領域。本發明將具有延長細胞壽命的五種粘紅酵母sir2同源基因hst3，hst4，sirtuin1，sirtuin 2，sirtuin 4基因在粘紅酵母中敲除以觀察其作用。實驗結果表明敲除這五種基因可以縮短酵母細胞的的壽命，減少菌體脂肪積累，影響ATP的產生，降低TCA循環中關鍵酶活性，其產物具有延長酵母細胞的的壽命，提高ATP的產生，增加TCA循環中關鍵酶活性的功能，為治療細胞衰老提供了新思路。

技術領域

本發明屬基因工程領域。更具體地說，本發明涉及hst3，hst4，sirtuin1，sirtuin 2，sirtuin 4五種粘紅酵母sir2同源基因及其表達產物的應用，其具有具有延長酵母細胞的的壽命，提高ATP的產生，增加TCA循環中關鍵酶活性的功能。

背景技術

低等真核生物Sirtuin基因與壽命有關的證據為哺乳動物Sirtuins基因影響哺乳動物壽命提供依據。多種實驗已經證明SIRT1可以用來抗衰老。最近研究顯示腦特異性SIRT1過表達能夠延長老鼠的壽命和延緩衰老。缺失SIRT1的近交小鼠胚胎發育和產后生活受損嚴重。最近的一項研究證實，缺失SIRT1的遠交小鼠并不能通過能量限制延長壽命。這表明內源性SIRT1是CR觸發的壽命效應所必須的。SIRT2對壽命的影響尚未明確，但SIRT2可能可以預防某些與衰老相關的疾病。SIRT3是Sirtuin家族中第一個發現與哺乳動物衰老有聯系的蛋白，一系列的研究報道了SIRT3作為線粒體重要的去乙酰化酶在維持線粒體功能中發揮重要作用。SIRT通過對對聽力損傷的保護達到在CR下的抗衰老。此外，SIRT3能夠調節ROS水平。迄今為止，還沒有研究指出SIRT4或SIRT5基因與抗衰老之間的聯系，但SIRT4和SIRT5調節線粒體代謝的潛在作用，不難聯想到這些Sirtuins在衰老相關疾病中的潛在影響。

一組4698個可行的單基因缺失菌株進行了酵母RLS的系統分析，并鑒定了238個的單基因缺失延長壽命，提示單基因也能影響壽命。值得注意的是，敲除釀酒酵母的去乙酰化酶基因，包括SIR2, 3, 4，HDA1,2,3，HOS1,2,3,4，HST1,2,3,4，RPd3, SAP1,30,155, 185,190，4，并不能延長壽命，說明這些基因是維持細胞活性所必需的，可能與細胞抗衰老有關。粘紅酵母是已知的脂質生產者，細胞的形態變化伴隨著增殖和分化，生長良好時形成大量的脂滴，細胞衰老時產油量減少，而且比酵母細胞生長期更容易被觀察到，是一個很好的研究模型。經NCBI上檢索發現，粘紅酵母含有五個Sir2同源基因：hst3, hst4, sirtuin1, sirtuin2, sirtuin4。酵母Sir2家族與人的Sirtuins高度同源。

相較之前的技術Sir2同源基因對粘紅酵母的影響還不清楚，因此本發明通過基因敲除方法探討粘紅酵母同源基因hst3, hst4, sirtuin1, sirtuin2, sirtuin4 的作用，并且由實驗結果得出了這五種基因具有縮短酵母細胞的的壽命，減少菌體脂肪積累，影響ATP的產生，降低TCA循環中關鍵酶活性，其產物具有延長酵母細胞的的壽命，提高ATP的產生，增加TCA循環中關鍵酶活性的功能。

發明內容

本發明的目的是探究hst3，hst4，sirtuin1，sirtuin 2，sirtuin 4這五種粘紅酵母sir2同源基因的作用以及其表達產物的應用。

本發明為解決技術問題所采用的技術方案如下：