本发明专利技术公开一种茄子查尔酮合成酶SmCHS1蛋白及其编码基因，所述蛋白包括：(a)由如SEQ ID NO.3所示的氨基酸序列组成的蛋白质；或(b)在(a)中的氨基酸序列经过取代、缺失或者添加一个或几个氨基酸且具有茄子查尔酮合成酶活性的由(a)衍生的蛋白质；所述编码基因的cDNA和gDNA分别具有SEQ ID NO.1和SEQ ID NO.2所示碱基序列；该基因在根、茎、叶、花、果皮、果肉均有表达，果皮中的表达量显著高于其他组织。低温胁迫下，其表达量在48h达到最大值，为未处理的11.29倍。本发明专利技术为今后利用基因工程技术改良植物品质，获得高抗氧化性的药物或食物提供理论依据，具有很大的应用价值。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及茄子花青素合成途径中的关键酶及其编码基因，具体涉及一种茄子查 尔酮合成酶SmCHSI蛋白及其编码基因，属于生物
技术介绍
人体内由于新陈代谢活动不可避免的会产生大量自由基，花青素作为一种强还原 性物质，能够清除人体内的自由基，延缓机体衰老。花青素的合成途径是类黄酮合成途径的 一部分，也是目前研宄的非常广泛而深入的植物次生代谢途径，其在主要模式植物如拟南 芥、矮牵牛中已被详细阐述。花青素的生物合成主要分为三个阶段：第一阶段由苯丙氨酸到 香豆酰CoA，这是许多次生代谢共有的步骤；第二阶段由香豆酰CoA到二氢黄酮醇，这是类 黄酮代谢的关键步骤，它合成花青素和其他黄酮物质的前体；第三阶段是各类花青素的合 成。 查尔酮合成酶是催化类黄酮合成途径中的第一个关键酶，它催化丙二酰CoA的3 个乙酸基和0 _香豆酰CoA的1个乙酸基发生缩合反应，产生查尔酮，形成类黄酮物质的基 本碳架结构。利用X射线衍射对紫花苜蓿CHS基因的蛋白晶体结构进行解析，发现该酶是 一个同源二聚体蛋白，由两个功能独立的亚基组成，分子量为43kDa。该酶具有4个高度保 守的氨基酸残基催化位点（Cysl64,Phe215,His303,Asn336)，用来进行脱羧作用和缩合反 应。在拟南芥CHS基因的启动子部位发现MYB结合元件和光信号敏感元件ACGT，因此，CHS 是一类MYB和光调控蛋白。利用基因工程技术对CHS基因的表达进行调控能够明显影响花 青素的合成。将反义CHS基因转入矮牵牛中发现花色明显变淡，由紫红色变成粉红色甚至 白色。 目前已从很多植物中克隆得到CHS基因，如拟南芥、水稻、矮牵牛、葡萄、大豆等。 茄子是花青素含量最为丰富的蔬菜作物之一，但对于茄子CHS基因的克隆、表达模式及其 启动子序列目前尚不清楚。目前，未有任何与茄子CHS1基因及其编码蛋白的相关文献报 道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于填补茄子CHS家族成员的克隆、表达模式分析以及茄子CHS蛋 白及其编码基因的空白。本专利技术提供了一种茄子CHS1的cDNA、gDNA以及氨基酸序列；进一 步地，本专利技术提供了茄子SmCHSI基因的亚细胞定位，还提供了茄子SmCHSI基因在不同组织 器官及低温下的表达模式。本专利技术还提供了SmCHSI基因的启动子序列及其元件分析。 本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的： 第一方面，本专利技术提供一种具有茄子查尔酮合成酶活性的蛋白质，所述蛋白质包 括： (a)由如SEQIDN0. 3所示的氨基酸序列组成的蛋白质；或 (b)在（a)中的氨基酸序列经过取代、缺失或者添加一个或几个氨基酸且具有茄 子查尔酮合成酶活性的由（a)衍生的蛋白质； 该蛋白质在茄子不同器官内的有无及活性大小存在较大差异。 优选地，所述蛋白质包括SEQIDN0. 3所示氨基酸序列经过1~50个氨基酸的缺 失、插入和/或取代，或者在C末端和/或N末端添加1~20个以内氨基酸而得到的序列。 优选地，所述蛋白质为SEQIDN0. 3所示氨基酸序列中1~10个氨基酸被性质相 似或相近的氨基酸所替换而形成的序列。 第二方面，本专利技术提供了一种编码所述具有茄子查尔酮合成酶活性的蛋白质的基 因的核酸序列，所述基因的gDNA序列如SEQIDN0. 2所示。 优选的，所述基因的cDNA序列包括： (a)如SEQIDNO. 1第1~1170位所示的碱基序列；或 (b)与SEQIDNO. 1第1~1170位所示的碱基序列具有至少70%的同源性的碱 基序列；或 (C)能与SEQIDNO. 1第1~1170位所示的碱基序列进行杂交的碱基序列。 优选的，所述核酸序列包括SEQIDNO. 1第1~1170位所示的核酸序列中1~90 个核苷酸的缺失、插入和/或取代，以及在5'和/或3'端添加60个以内核苷酸形成的碱 基序列。 第三方面，本专利技术提供一对用于扩增所述基因的核酸序列的gDNA的引物，所述引 物的序列如SEQIDN0. 7和SEQIDN0. 8所示。 第四方面，本专利技术提供一对用于扩增所述基因的核酸序列的cDNA的引物，所述引 物的序列如SEQIDN0. 5和SEQIDN0. 6所示。 第五方面，本专利技术还提供一种所述基因的核酸序列的启动子，所述启动子包括SEQ IDNO. 4所示的碱基序列。 在本专利技术中，"分离的DNA"、"纯化的DNA"是指，该DNA或片段已从天然状态下位 于其两侧的序列中分离出来，还指该DNA或片段已经与天然状态下伴随核酸的组分分开， 而且已经与在细胞中相伴随的蛋白质分开。 在本专利技术中，术语"SmCHSl蛋白编码序列"指编码具有茄子SmCHSl蛋白活性的多 肽的核苷酸序列，如SEQIDN0.1所示的第1~1170位核苷酸序列及其简并序列。该简并 序列是指，位于SEQIDNO. 1所示的第1~1170位核苷酸中，有一个或多个密码子被编码相 同氨基酸的简并密码子所取代后而产生的序列。由于密码子的简并性，所以与SEQIDNO. 1 所示的第1~1170位核苷酸序列同源性低至约70%的简并序列也能编码出SEQIDNO. 3 所示的氨基酸序列。该术语还包括与SEQIDNO. 1所示的核苷酸序列的同源性至少70%的 核苷酸序列。 该术语还包括能编码具有与天然的茄子SmCHSl相同功能的蛋白的SEQIDNO. 1 所示序列的变异形式。这些变异形式包括（但并不限于）：通常为1~90个核苷酸的缺失、 插入和/或取代，以及在5'和/或3'端添加为60个以内核苷酸。 在本专利技术中，术语"SmCHSl蛋白"指具有茄子SmCHSl蛋白活性的SEQIDN0. 3所 示序列的多肽。该术语还包括具有与茄子SmCHSl蛋白相同功能的、SEQIDNO. 3序列的变 异形式。这些变异形式包括（但并不限于）：通常为1~50个氨基酸的缺失、插入和/或取 代，以及在C末端和/或N末端添加一个或为20个以内氨基酸。例如，在本领域中，用性能 相近或相似的氨基酸进行取代时，通常不会改变蛋白质的功能。又比如，在C末端和/或N末端添加一个或数个氨基酸通常也不会改变蛋白质的功能。该术语还包括茄子SmCHSl蛋 白的活性片段和活性衍生物。 本专利技术的茄子SmCHSl蛋白的变异形式包括：同源序列、保守性变异体、等位变异 体、天然突变体、诱导突变体、在高或低的严谨条件下能与茄子SmCHSl相关DNA杂交的DNA 所编码的蛋白、以及利用茄子SmCHSl蛋白的抗血清获得的多肽或蛋白。 在本专利技术中，"茄子SmCHSl保守性变异多肽"指与SEQ ID N0. 3所示的氨基酸序列 相比，有至多10个氨基酸被性质相似或相近的氨基酸所替换而形成多肽。这些保守性变异 多肽最好根据表1进行替换而产生。表1【主权项】1. 一种具有茄子查尔酮合成酶活性的蛋白质，其特征在于，包括： (a) 由如SEQ ID NO. 3所示的氨基酸序列组成的蛋白质；或 (b) 在（a)中的氨基酸序列经过取代、缺失或者添加一个或几个氨基酸且具有茄子查 尔酮合成酶活性的由（a)衍生的蛋白质。2. 根据权利要求1所述的具有茄子查尔酮合成酶活性的蛋白质，其特征在于，所述蛋 白质包括SEQ ID NO. 3所示氨基酸序列经过1~50个氨基酸的缺失、插入和/或取代本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有茄子查尔酮合成酶活性的蛋白质，其特征在于，包括：(a)由如SEQ ID NO.3所示的氨基酸序列组成的蛋白质；或(b)在(a)中的氨基酸序列经过取代、缺失或者添加一个或几个氨基酸且具有茄子查尔酮合成酶活性的由(a)衍生的蛋白质。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈火英，蒋明敏，任丽，高莉洁，周腾夏，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31
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