蛋白质PGR5在调控藻类抗氧化性中的应用制造技术

本发明专利技术公开了蛋白质PGR5在调控藻类抗氧化性中的应用；所述蛋白质PGR5为a1)或a2)或a3)：a1)氨基酸序列是序列表中序列1所示的蛋白质；a2)在序列表中序列1所示的蛋白质的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质；a3)将序列表中序列1所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的与抗氧化性相关的蛋白质。实验证明，由于PGR5基因的缺失，导致突变藻株91对H

The application of protein PGR5 in regulating algal antioxidant activity

The present invention discloses the application of PGR5 in the regulation of protein oxidation in algae; the protein PGR5 A1) or A2) or A3):a1) amino acid sequence is sequence 1 in a sequence table shown in A2) fusion protein; protein link tag in sequence 1 in the sequence table shown in the N end of a protein or / the A3 and C end); the sequence of the amino acid sequence in a sequence table 1 shown by one or several amino acid substitution and deletion and / or add the associated with the antioxidant activity of protein. The experiment showed that the deletion of PGR5 gene resulted in mutant algae strain 91 to H

【技术实现步骤摘要】
蛋白质PGR5在调控藻类抗氧化性中的应用
本专利技术涉及生物
，尤其涉及蛋白质PGR5在调控藻类抗氧化性中的应用。
技术介绍
莱茵衣藻(Chlamydomonasreinhardtii)是单细胞、真核生物，隶属于绿藻门、团藻目、衣藻科中的衣藻属，是广泛用于光合作用与产氢过程和机理研究的重要模式藻种。近年来随着资源、能源及环境等各种危机的日益加剧，各国政府及工业界都十分重视研究和开发不占用耕地的微藻生物资源。筛选并获得具有较强抗氧化能力的衣藻株系对有效开发和利用藻类资源，促进藻类资源的可持续发展有重要价值。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是如何调控藻类的抗氧化性。为解决上述技术问题，本专利技术首先提供了蛋白质PGR5在调控藻类抗氧化性中的应用。本专利技术所提供的蛋白质PGR5为如下a1)或a2)或a3)的蛋白质：a1)氨基酸序列是序列表中序列1所示的蛋白质；a2)在序列表中序列1所示的蛋白质的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质；a3)将序列表中序列1所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的与抗氧化性相关的蛋白质。其中，序列表中序列1由141个氨基酸残基组成。为了使a1)中的蛋白质便于纯化，可在序列表中序列1所示的蛋白质的氨基末端或羧基末端连接上如表1所示的标签。表1、标签的序列标签残基序列Poly-Arg5-6(通常为5个)RRRRRPoly-His2-10(通常为6个)HHHHHHFLAG8DYKDDDDKStrep-tagII8WSHPQFEKc-myc10EQKLISEEDL上述a3)中的蛋白质PGR5，所述一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加为不超过10个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加。上述a3)中的蛋白质PGR5可人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得到。上述a3)中的蛋白质PGR5的编码基因可通过将序列表序列2所示的DNA序列中缺失一个或几个氨基酸残基的密码子，和/或进行一个或几个碱基对的错义突变，和/或在其5′端和/或3′端连上表1所示的标签的编码序列得到。编码所述蛋白质PGR5的核酸分子在调控藻类抗氧化性中的应用也属于本专利技术的保护范围。上述应用中，所述编码所述蛋白质PGR5的核酸分子可为如下b1)或b2)或b3)或b4)所示的基因：b1)核苷酸序列是序列表中序列2的cDNA分子或DNA分子；b2)其编码序列是序列表中序列2核苷酸所示的DNA分子或cDNA分子；b3)与b1)或b2)限定的核苷酸序列具有75％或75％以上同一性，且编码所述蛋白质PGR5的cDNA分子或基因组DNA分子；b4)在严格条件下与b1)或b2)限定的核苷酸序列杂交，且编码所述蛋白质PGR5的cDNA分子或基因组DNA分子。其中，所述核酸分子可以是DNA，如cDNA、基因组DNA或重组DNA；所述核酸分子也可以是RNA，如mRNA或hnRNA等。其中，序列表序列2由426个核苷酸组成，序列表序列2的核苷酸编码序列表序列1所示的氨基酸序列。本领域普通技术人员可以很容易地采用已知的方法，例如定向进化和点突变的方法，对本专利技术的编码蛋白质PGR5的核苷酸序列进行突变。那些经过人工修饰的，具有与本专利技术分离得到的蛋白质PGR5的核苷酸序列80％或者更高同一性的核苷酸，只要编码蛋白质PGR5且与抗氧化性相关，均是衍生于本专利技术的核苷酸序列并且等同于本专利技术的序列。这里使用的术语“同一性”指与天然核酸序列的序列相似性。“同一性”包括与本专利技术的编码序列表的序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质的核苷酸序列具有75％或更高，或80％或更高，或85％或更高，或90％或更高，或95％或更高同一性的核苷酸序列。同一性可以用肉眼或计算机软件进行评价。使用计算机软件，两个或多个序列之间的同一性可以用百分比(％)表示，其可以用来评价相关序列之间的同一性。上述应用中，所述藻类是如下c1)-c6)中的任一种：c1)绿藻门藻类；c2)团藻目藻类；c3)衣藻科藻类；c4)衣藻属藻类；c5)莱茵衣藻；c6)莱茵衣藻藻种(Chlamydomonasreinhardtii)CC400(mt-)。上述应用中，所述抗氧化性为抗外源活性氧化剂。本专利技术还提供了一种培育重组藻类的方法一。本专利技术所提供的一种培育重组藻类的方法一，包括如下步骤：向目的藻类中导入所述蛋白质PGR5的编码基因，得到抗氧化性低于所述目的藻类的重组藻类。所述重组藻类可为莱茵衣藻(Chlamydomonasreinhardtii)91号，于2013年12月31日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(简称CGMCC，地址为：北京市朝阳区北辰西路1号院3号)，保藏编号为CGMCCNO.8706。所述莱茵衣藻(Chlamydomonasreinhardtii)91号为向莱茵衣藻(Chlamydomonasreinhardtii)CC400(mt+)中导入pChlamiRNA3质粒(购买自美国杜克大学莱茵衣藻中心(Chlamycenter，http://www.chlamy.org/)，得到的重组衣藻。本专利技术还提供了一种培育重组藻类的方法二。本专利技术所提供的一种培育重组藻类的方法二，包括如下步骤：沉默出发藻类基因组中的所述蛋白质PGR5的编码基因，得到抗氧化性高于所述出发藻类的重组藻类。上述方法中，所述蛋白质PGR5的编码基因可为如下d1)或d2)或d3)或d4)所示的基因：d1)核苷酸序列是序列表中序列2的cDNA分子或DNA分子；d2)其编码序列是序列表中序列2核苷酸所示的DNA分子或cDNA分子；d3)与d1)或d2)限定的核苷酸序列具有75％或75％以上同一性，且编码所述蛋白质PGR5的cDNA分子或基因组DNA分子；d4)在严格条件下与d1)或d2)限定的核苷酸序列杂交，且编码所述蛋白质PGR5的cDNA分子或基因组DNA分子。上述方法中，所述藻类是如下c1)-c6)中的任一种：c1)绿藻门藻类；c2)团藻目藻类；c3)衣藻科藻类；c4)衣藻属藻类；c5)莱茵衣藻；c6)莱茵衣藻藻种(Chlamydomonasreinhardtii)CC400(mt-)。上述方法中，所述抗氧化性为抗外源活性氧化剂。上述任一所述外源活性氧化剂可为H2O2或tBOOH。实验证明，将PGR5基因转入突变藻株91号，得到转PGR5基因莱茵衣藻。突变藻株91对H2O2和tBOOH的抗性高于转PGR5基因莱茵衣藻对H2O2和tBOOH的抗性，表明，由于PGR5基因的缺失，导致突变藻株91对H2O2和tBOOH的抗性显著提高，这对筛选并获得具有较强抗氧化能力的衣藻株系，对有效开发和利用藻类资源，促进藻类资源的可持续发展有重要价值。附图说明图1为转PGR5基因莱茵衣藻的蛋白水平检测结果。图2为H2O2处理转PGR5基因莱茵衣藻的表型分析及生长曲线。图3为H2O2和tBOOH处理转PGR5基因莱茵衣藻的平板恢复实验。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术进行进一步的详细描述，给出的实施例仅为了阐明本专利技术，而不是为了限制本专利技术的范围。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。莱茵衣藻(C本文档来自技高网...

【技术保护点】
蛋白质PGR5在调控藻类抗氧化性中的应用；所述蛋白质PGR5为a1)或a2)或a3)：a1)氨基酸序列是序列表中序列1所示的蛋白质；a2)在序列表中序列1所示的蛋白质的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质；a3)将序列表中序列1所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的与抗氧化性相关的蛋白质。

【技术特征摘要】
1.蛋白质PGR5在调控藻类抗氧化性中的应用；所述蛋白质PGR5为a1)或a2)或a3)：a1)氨基酸序列是序列表中序列1所示的蛋白质；a2)在序列表中序列1所示的蛋白质的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质；a3)将序列表中序列1所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的与抗氧化性相关的蛋白质。2.编码权利要求1所述蛋白质PGR5的核酸分子在调控藻类抗氧化性中的应用。3.如权利要求2所述的应用，其特征在于：所述编码权利要求1所述蛋白质PGR5的核酸分子为如下b1)或b2)或b3)或b4)所示的基因：b1)核苷酸序列是序列表中序列2的cDNA分子或DNA分子；b2)其编码序列是序列表中序列2核苷酸所示的DNA分子或cDNA分子；b3)与b1)或b2)限定的核苷酸序列具有75％或75％以上同一性，且编码权利要求1所述蛋白质PGR5的cDNA分子或基因组DNA分子；b4)在严格条件下与b1)或b2)限定的核苷酸序列杂交，且编码权利要求1所述蛋白质PGR5的cDNA分子或基因组DNA分子。4.如权利要求1-3任一所述的应用，其特征在于：所述藻类是如下c1)-c6)中的任一种：c1)绿藻门藻类；c2)团藻目藻类；c3)衣藻科藻类；c4)衣藻属藻类；c5)莱茵衣藻；c6)莱茵衣藻藻种(Chlamydomonasreinhardtii)CC400(mt-)。5.如权利要求1-4...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄芳，张锦，陈梅，赵磊，
申请(专利权)人：中国科学院植物研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11