[發(fā)明專利]一種細菌蛋白賴氨酸去乙酰化修飾酶及其應(yīng)用

有效

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• 申請日: 2020-12-14
• 公開（公告）號: CN112481232B
• 公開（公告）日: 2022-12-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林向民;汪玉倩;張麗珊
• 申請（專利權(quán)）人: 福建農(nóng)林大學(xué)
• 主分類號: C12N9/10
• 分類號: C12N9/10;C12N15/54
• 代理公司: 福州元創(chuàng)專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 饒文君;蔡學(xué)俊

本發(fā)明公開了一種細菌蛋白賴氨酸去乙酰化修飾酶及其應(yīng)用，其氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示，細菌蛋白賴氨酸的乙酰化修飾在許多關(guān)鍵的生物學(xué)過程中起著至關(guān)重要的作用，例如轉(zhuǎn)錄調(diào)控、群體感應(yīng)和新陳代謝等。細菌可以通過多個乙酰化酶或者非酶的化學(xué)反應(yīng)將蛋白賴氨酸殘基進行乙酰化修飾，但至今為止只發(fā)現(xiàn)少數(shù)幾種蛋白賴氨酸去乙酰化修飾酶。本發(fā)明提供了一種新型細菌蛋白賴氨酸去乙酰化修飾酶，進一步完善了人們對蛋白翻譯后修飾的認識，對細菌復(fù)雜生理功能的研究起到了推動作用，有利于細菌的防治。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種細菌蛋白賴氨酸去乙酰化修飾酶及其應(yīng)用，屬于生物技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

蛋白翻譯后修飾（PTM））廣泛存在于自然界的生命體中，它極大地擴充和延伸了由DNA直接編碼轉(zhuǎn)錄形成的蛋白質(zhì)局限的功能范圍，在細胞分化、識別信號、新陳代謝生理過程中起著重要作用。自從1964年，Allfrey等在組蛋白中首次發(fā)現(xiàn)蛋白賴氨酸乙酰化修飾以來，人們對賴氨酸乙酰化修飾開展了較為深入的研究。目前已知該修飾在多種生物中都有舉足輕重的地位，可以參與染色質(zhì)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)錄復(fù)制、代謝、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)等多種重要的生物調(diào)節(jié)過程。

另一方面，蛋白需要特異的賴氨酸去乙酰化修飾酶對PTMs蛋白的功能進行可逆調(diào)控。當(dāng)前在真核生物中賴氨酸去乙酰化修飾酶的功能與種類的研究最為深入。在真核細胞中有四類的賴氨酸去乙酰修飾酶（KDACs），其中I，II 和IV型是Zn2+依賴型KDACs，III型的KDACs又稱為Sirtuins需要NAD+輔助因子。而Sirtuins又可以分為7種類型（SIRT1-7），它們分布在細胞不同空間且可能還具有其他去酰基酶的活性。而細菌中的KDACs往往與真核細胞的KDACs具有同源性，主要包括Zn2+依賴型RpLda（與II型同源）、Zn2+依賴型AcuC （與I型同源）以及NAD+依賴型Sirtuins（與III型同源）家族蛋白。其中以大腸桿菌CobB及其家族蛋白為代表的Sirtuins分布最廣，其作用的底物蛋白研究也最為廣泛，在多個細菌物種中均有發(fā)現(xiàn)，涉及到細菌毒力、趨化、生長代謝等多種重要生理功能的調(diào)控。2015年Tu等在eLife期刊上還報道大腸桿菌YcgC是一類不依賴于Zn2+和NAD+的新型去乙酰化修飾酶，2016年Nature Reviews Microbiology期刊將該發(fā)現(xiàn)推薦為研究熱點，說明發(fā)現(xiàn)新去乙酰化修飾酶的重要性，但其蛋白功能還有待進一步證實。除此以外，目前尚未發(fā)現(xiàn)新的細菌蛋白賴氨酸去乙酰化修飾酶。

但是，不同物種中賴氨酸乙酰化修飾蛋白的數(shù)目從數(shù)百到數(shù)千個不等，涉及上千個修飾位點，參與眾多的生理功能與復(fù)雜的環(huán)境響應(yīng)，理論上不大可能只由一個或者少數(shù)幾個去乙酰化修飾酶來調(diào)控，但目前已知的細菌去乙酰化修飾酶種類明顯與乙酰基化修飾蛋白的規(guī)模相差太多，細菌內(nèi)很可能還有一些未知的KDACs對特異的蛋白底物起作用以維持細胞的正常生理功能。因此，尋找新的細菌蛋白賴氨酸去乙酰化修飾酶及其功能，是當(dāng)前生物大分子修飾領(lǐng)域一個重要研究內(nèi)容之一。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于一種細菌蛋白賴氨酸去乙酰化修飾酶及其應(yīng)用。該蛋白不需要依賴Zn²⁺與NAD⁺輔助就可以顯著的去除BSA乙酰化修飾，且與目前已知的去乙酰化修飾酶沒有明顯的同源性，是新的去乙酰基化酶家族蛋白家族。

一種細菌蛋白賴氨酸去乙酰化修飾酶為A0KI27，其氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。于嗜水氣單胞菌ATCC 7966中發(fā)現(xiàn)，其基因編碼為AHA_1389。