[發明專利]蓮種胚脫水素蛋白及其在酶活性保護和抗氧化保護中的用途

有效

• 申請號: 201910344603.6
• 申請日: 2019-04-26
• 公開（公告）號: CN110117317B
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 張荻;盛江源;楊天宸;呂可
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: C07K14/415
• 分類號: C07K14/415;C12N15/29;C12N9/96;A01N1/02
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 莊文莉

本發明提供了蓮種胚脫水素蛋白及其在酶活性保護和抗氧化保護中的用途，所述蛋白包括：a)氨基酸序列如SEQ ID No.1所示的多肽；或b)氨基酸序列與SEQ ID No.1具有80％以上同源性、且具有a)限定的多肽的功能的多肽。這種通過基因工程表達出來的蛋白可作為保護其他蛋白、酶和植物的保護劑使用，所述蛋白能夠有效保護蛋白和酶的高溫和/或反復凍融下的活性，保護植物在超低溫保存過程中的活性，具有良好的產業化前景。

技術領域

本發明涉及生物技術及植物材料的保存領域，具體涉及一種可用作蛋白(酶)與植物細胞抗氧化保護，并可以降低蛋白(酶)與植物細胞脅迫傷害的蛋白，尤其涉及一種蓮種胚脫水素蛋白(Dehydrin Rab18)及其在酶活性保護和抗氧化保護中的用途。

背景技術

蓮(Nelumbo nucifera)，是我國十大傳統名花中唯一的水生花卉。是睡蓮科(Nymphaeaceae)蓮屬(Nelumbo)多年生水生花卉。蓮的果實俗稱“蓮子”，蓮子壽命長，極耐儲藏，可保存千年之久，被譽為“千年古蓮”。例如大連普蘭店東郊泥炭層中挖掘出古蓮子，后證實其仍可正常萌發、生長。用14C同位素測定發現這些古蓮種子的壽命約為1200年，是目前經科學測定的保存時間最長的種子。蓮子成熟時脫去約90％水分，細胞在極端脫水逆境下卻不喪失細胞活力，這些特性與種胚內特殊的保護機制及保護類物質的積累密切有關。

脫水素(dehydrin,DHN)屬于LEA-Ⅱ家族，是植物體內的一種具有高度熱穩定性、親水性、抗氧化性的胚胎晚期豐度蛋白(late embryogensis abundant proteins,LEA)，能夠在植物胚胎發育后期以及逆境下大量表達。它能在植物處于低溫、干旱等逆境條件下表達，其表達量與植物抗逆能力有密切聯系。蓮子成熟后可以耐受極度脫水、耐受高溫并可以長期貯藏維持細胞活力。

現有脫水素的研究中，如本發明人前期申請的專利CN106967724A中公開了一種百子蓮(Agapanthus praecox)SK3型脫水素蛋白，并驗證了將其轉入擬南芥可提高擬南芥在氯化鈉脅迫、低溫脅迫、干旱脅迫下的抗逆能力。本發明人前期申請的專利CN 106946986A中公開了一種百子蓮(Agapanthus praecox)Y2SK2型脫水素蛋白，并驗證了將其轉入擬南芥可提高擬南芥在氯化鈉脅迫下的抗逆能力。

發明內容

鑒于以上現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種蓮種胚脫水素蛋白(Dehydrin Rab18)及其在蛋白(酶)活性保護和抗氧化保護中的用途。本發明在獲得蓮種胚脫水素蛋白Dehydrin Rab18編碼基因的基礎上，利用生物技術手段誘導并純化DehydrinRab18脫水素蛋白，同時驗證了Dehydrin Rab18在凍融、高溫脅迫下對蛋白(酶)活性的保護作用，并驗證了Dehydrin Rab18能有效清除活性氧(reactive oxygen species,ROS)自由基，降低復合逆境下植物的脅迫傷害。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

第一方面，本發明提供了一種蓮種胚脫水素蛋白，所述蛋白包括：

a)氨基酸序列如SEQ ID No.1所示的多肽；或

b)氨基酸序列與SEQ ID No.1具有80％以上同源性、且具有a)限定的多肽的功能的多肽。

優選地，編碼所述蛋白的核苷酸序列如SEQ ID No.2所示。