来自Nephilengys Cruentata蜘蛛、黄带粉趾食鸟蛛和Parawixia Bistriata蜘蛛的网的蛋白制造技术

本发明专利技术涉及从编码蜘蛛网蛋白的核酸分离的分子或这些分子的片段或这些分子的其他衍生物。本发明专利技术还涉及含有分离自编码与Nephilengys Cruentata蜘蛛、黄带粉趾食鸟蛛和Parawixia Bistriata蜘蛛的网相关蛋白的核酸的分子的嵌合基因和表达载体。本发明专利技术的另一实施方案是含有本发明专利技术的嵌合基因或表达载体的转化细胞。本发明专利技术的另一实施方案还涉及获得含有本发明专利技术的嵌合基因或表达载体的遗传修饰的生物体的方法以及从Nephilengys Cruentata蜘蛛、黄带粉趾食鸟蛛和Parawixia Bistriata蜘蛛的丝获得重组蛋白的方法。最后，本发明专利技术说明了使用本发明专利技术的重组蛋白的产品，诸如生物丝和组合物。新蜘蛛丝蛋白的发现及其特性和在不同异源系统中的表达在众多领域诸如医学和工业中应该非常有用。

【技术实现步骤摘要】
来自NephilengysCruentata蜘蛛、黄带粉趾食鸟蛛和ParawixiaBistriata蜘蛛的网的蛋白本申请是申请日为2008年3月13日的PCT国际专利申请PCT/BR2008/000072进入中国国家阶段的中国专利申请号200880015224.2、专利技术名称为“来自NephilengysCruentata蜘蛛、黄带粉趾食鸟蛛和ParawixiaBistriata蜘蛛的网的蛋白”的分案申请。
本专利技术涉及从编码与蜘蛛网相关的蛋白的核酸分离的分子、这些分子的片段或其他衍生物。本专利技术还涉及含有分离自编码与NephilengysCruentata蜘蛛、黄带粉趾食鸟蛛(AviculariaJuruensis)和ParawixiaBistriata蜘蛛的网相关的蛋白的核酸的分子的嵌合基因和表达载体。本专利技术的另一实施方案是含有本专利技术的基因构建物或表达载体的转化细胞。本专利技术的另一实施方案还涉及获得含有本专利技术的基因构建物或表达载体的遗传修饰的生物体的方法以及从NephilengysCruentata蜘蛛、黄带粉趾食鸟蛛和ParawixiaBistriata蜘蛛的丝获得重组蛋白的方法。最后，本专利技术说明了由本专利技术的重组蛋白组成的产品，诸如生物丝和组合物。
技术介绍
近年来工业对于获得同时提供高耐性、轻重量和全面通用性的合成或天然纤维给予了极大的关注。目前使用的大多数合成纤维，诸如尼龙或芳纶，表现为高生产成本以及一些其他不需要的特性诸如高密度或应用领域受限。在天然纤维中，由蚕(家蚕)提供的丝在纺织工业中已经使用了5000年以上(Hyde，N.1984.Thequeenoftextiles.Natl.Geogr.165，3-49)。此卵囊的纤维由两条丝的连续纤维，重链和轻链丝心蛋白通过称为丝胶蛋白的粘附蛋白连接组成(JinH.J.，KaplanD.L.(2003).Mechanismofsilkprocessingininsectsandspiders.Nature424：1057-1061)。在商业上，丝胶蛋白通过在热水和肥皂中浸泡而从卵囊中去除，每个卵囊产生300-1200m可用纤维(丝心蛋白)。不同于蚕，蜘蛛还没有被驯化用于纺织应用中。此基本差异的原因是由于蜘蛛的独处性和掠食特性难以获得大量的蜘蛛群体；此外，蜘蛛丝的产量小，不能以蚕茧的方式聚集成束样的简单纤维。然而，由蜘蛛产生的丝所表现的物理特性远远优于来自蚕的丝(DickinsonM.H.(1999).Bionics：Biologicalinsightintomechanicaldesign.Proc.Natl.Acad.Sci.USA96：14208-14209)。由于其极大的弹性和耐性，蜘蛛网的丝不仅在纺织工业中而且在来自最多样化产业的其他工业，诸如化妆品工业中(US20050019297)也倍受关注。蜘蛛是地球上表现最大多样性和丰度的生物体之一。蜘蛛目为蛛形纲中第二大类以及节肢动物中第七大类，其在110个科中包括超过39,000个种类(SeldenP.A.1989.Orb-weavingspidersintheearlyCretaceous.Nature，340：711-712；ShearW.A.，PalmerJ.A.，CoddingtonJ.A.，BonamoP.M.1989.aDevonianSpinnert：earlyevidenceofspidersandsilkuse.Science246：479-481；Platnick，N.I.2006.Thewotldspidercatalog，version6.5.AmericanMuseumofNaturalHistory)。据估计单巴西就有4,000-10,000个蜘蛛种类[Brescovit，A.D.1999.Araneae.见：BiodiversidadedoEstadodePaulo，Brazil.Joly，C.A.&C.E.M.Bicudo(orgs.).deAmparoaPesquisadoEstadodePaulo，Paulo，SP]。从蜘蛛丝的蛋白获得的纤维的耐性比钢高5倍，柔韧性比尼龙高30％。在其他应用当中，它们可用于制造绳和缆、钓线、防弹衣、降落伞材料。此外，由于它们以生物可降解物质组成，蜘蛛丝可具有医疗应用，诸如制造缝合线和外科敷料、绷带、人工腱和韧带、用于药物载体的基质等(WO2004016651；Gosline，J.M.；P.AGuarette；C.S.Ortlepp&K.N.Savage，1999.Themechanicaldesignofspidersilks：fromfibroinsequencetomechanicalfunction.TheJournalofExperimentalBiology，202：3295-3303；Heslot，1998.Artificialfibrousproteins：areview.Biochimie，80：19-31)。由蜘蛛产生的丝在位于腹部的区域中的腺体中合成并通过一系列将具有高分子量的水溶性丝蛋白转变为非水溶性纤维的喷丝头而聚合(BenitoB.，2002.Synthesizingspidersilk.TrendsBiotechnol.20：189)。纤维的类型和性质有几种，并且它们取决于蜘蛛的种类[Denny，M.W.，1980.Silks-theirpropertiesandfunctions.见：MechanicalpropertiesofBiologicalMaterials.Vincent，J.F.V.，Currey，J.D.(Eds.)，CambridgeUniversityPress，Cambridge，pp.247-272]。蜘蛛具有7种产丝腺体：负责产生用于包封昆虫的葡萄状腺、产生形成存放卵的卵囊的丝的圆柱腺和产生形成球体网的丝的鞭毛状腺、“主壶腹腺(majorampullate)”、“次壶腹腺(minorampullate)”、梨状腺和冠状腺，然而，没有已知科的蜘蛛具有全部7种腺体。在由蜘蛛产生的不同的丝中，由“主壶腹腺”合成的牵丝非常坚硬并且具有与良好的粘弹性(牵丝35％，芳纶5％)有关的类似于芳纶的拉伸强度(4×109N/m2)(OroudjevE.，SoaresJ.，ArcidiaconoS.，ThompsonJ.B.，FosseyA.S.，HansmaH.G.(2002).Segmentnanofibersofspiderdraglinesilk：Atomicforcemicroscopyandsingle-moleculeforcespectroscopy.Proc.Natl.Acad.Sci.USA99：6460-6465)。牵丝被蜘蛛用来逃避捕食者并且用作产生丝的框架。由“次壶腹腺”产生的丝，当建造网时用于加固，其具有与牵丝类似的拉伸强度，但弹性较小(ColginM.A.，LewisR.V.1998.Spiderminorampullatesilkproteinscontainnewrepetitivesequencesandhighlyconser本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.分离的蜘蛛核酸分子，包括：a)与SEQ ID N.1相比具有70％或更高同一性的序列；b)SEQ ID N.1中所述的序列的互补序列；c)SEQ ID N.1中所述的序列的反向互补序列；d)SEQ ID N.1中所述的序列的反向序列；其中所述序列从Nephilengys cruentata蜘蛛、黄带粉趾食鸟蛛和Parawixia bistriata蜘蛛中分离。

【技术特征摘要】
2007.03.16 BR PI0701826-61.分离的蜘蛛核酸分子，包括：a)与SEQIDN.1相比具有70％或更高同一性的序列；b)SEQIDN.1中所述的序列的互补序列；c)SEQIDN.1中所述的序列的反向互补序列；d)SEQIDN.1中所述的序列的反向序列；其中所述序列从Nephilengyscruentata蜘蛛、黄带粉趾食鸟蛛和Parawixiabistriata蜘蛛中分离。2.包括权利要求1所述的分离分子的嵌合基因。3.一种嵌合基因，包括：a)启动子，其与前导序列连接或不连接并且可操作地连接到；b)与SEQIDN.1相比具有70％或更高同一性的编码序列。4.包括根据权利要求3所述的嵌合基因的表达载体。5.一种表达载体，包括：a)启动子，其与前导序列连接或不连接并且可操作地连接到；b)与SEQIDN.1相比具有70％或更高同一性的编码序列，其可操作地连接到；c)终止信号；d)复制起点；e)选择标记；和f)克隆位点。6.根据权利要求5所述的表达载体或根据权利要求3的嵌合基因，其中所述启动子选自组成性启动子、诱导性启动子和组织特异性启动子。7.根据权利要求6所述的表达载体或嵌合基因，其中所述组织特异性启动子选自棉纤维基因启动子。8.根据权利要求7所述的表达载体或嵌合基因，其中所述棉纤维基因启动子选自E6、H6S、Rac13、LTP、ACP、扩张蛋白、CAP、膜连蛋白、FbL2A和肌动蛋白2。9.根据权利要求4所述的表达载体或根据权利要求3的嵌合基因，其中所述启动子含有增强子元件。10.根据权利要求5所述的表达载体或根据权利要求3的嵌合基因，其中所述前导序列从与用来指导转录所述分离的核酸分子的启动子相同的基因获得，或者其中所述启动子可在植物、动物、真菌或昆虫中表达。11.根据权利要求5所述的表达载体，其中本发明的转录终止信号和多聚腺苷酸化区包括SV40终止信号、HSVTK腺苷化信号、根癌农杆菌的胭脂碱合成酶基因(NOS)的终止信号、章鱼碱合成酶基因终止信号、CaMV的19S和35S基因的终止信号、玉米醇脱氢酶基因终止信号、甘露碱合成酶基因终止信号、β-菜豆素基因终止信号、ssRUBISCO基因终止信号、蔗糖合成酶基因终止信号、攻击地三叶草的病毒(SCSV)的终止信号和构巢曲霉的trpC基因的终止信号。12.根据权利要求5...

【专利技术属性】
技术研发人员：埃利彼奥·莱奥波尔多·雷希·菲洛，纳塔莉亚·克里斯蒂娜·维尔扎·费里拉，乔瓦尼·罗得里格斯·维亚娜，费利佩·罗得里格斯·达·席尔瓦，弗朗西斯科·约赛·利玛·阿拉冈，鲁伊兹·艾伯托·科尔纳格，艾伦·卡瓦略·安德拉德，丹尼拉·马蒂亚斯·德·卡瓦略·比顿科特，彼得罗·伊斯玛艾尔·达·席尔瓦·朱尼尔，贝图里亚·德·莫拉伊斯·苏托，路易萨·德·莫拉埃斯·马德拉，保罗·凯撒·莫塔，
申请(专利权)人：巴西农牧研究企业，巴西利亚大学基金会，
类型：发明
国别省市：巴西,BR