一种将目的蛋白定位于叶绿体的方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种将目的蛋白定位于叶绿体的方法及其应用。本发明专利技术提供的将目的蛋白定位于叶绿体的方法包括如下步骤：在受体植物中将Lsa24884转运肽和目的蛋白进行融合表达，进而使所述目的蛋白定位于所述受体植物的叶绿体中。所述Lsa24884转运肽为序列2所示的蛋白质。本发明专利技术为叶绿体遗传转化提供了一种新的思路。路。

【技术实现步骤摘要】
一种将目的蛋白定位于叶绿体的方法及其应用


[0001]本专利技术属于生物
，具体涉及一种将目的蛋白定位于叶绿体的方法及其应用。

技术介绍

[0002]质体是一类细胞器的统称，广泛存在于植物细胞中，根据所含有的色素不同可以分为黄色、红色和橙色的有色体，无色的白色体，绿色的叶绿体以及黄花幼苗中的黄化质体等。质体转运肽是N
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末端延伸物，其通过翻译后机制促进胞质合成的前体蛋白靶向和转运入质体中。
[0003]质体中最引人关注的是叶绿体。叶绿体基因组只编码大约100个蛋白质，以叶绿体表达为目标的前体蛋白质包含被称作叶绿体转运肽（Chloroplast transit peptides，CTPs）的N
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末端延伸。叶绿体转运肽有助于将前体蛋白质引导到叶绿体表面，在那里它们被外膜的TOC进口机制的受体识别，介导前体蛋白质穿过叶绿体膜并被运送至叶绿体内的各种亚级结构。
[0004]然而，由于转运肽在一级序列水平上就长度、组成和结构而言是高度分化的，目前仅可获得少数质体转运肽的二级和三级结构信息，并且结果显著不同，一直难以清晰地描绘出共同的结构特征或特性。这样的多样性如何支持精确的蛋白质输入到叶绿体以及如何确定转运肽的输入特异性仍然是亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]第一方面，本专利技术保护一种转运肽。
[0006]本专利技术保护的转运肽来源于生菜，名称为Lsa24884，所述Lsa24884转运肽为a1）或a2）所示的蛋白质：a1）氨基酸序列是序列2所示的蛋白质；a2）在序列2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。
[0007]上述a2）所述的蛋白质中，所述标签是指利用DNA体外重组技术，与目的蛋白一起融合表达的一种多肽或者蛋白，以便于目的蛋白的表达、检测、示踪和/或纯化。所述标签可为Flag标签、His标签、MBP标签、HA标签、myc标签、GST标签和/或SUMO标签等。
[0008]上述a1）或a2）所述的蛋白质可人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得到。
[0009]第二方面，本专利技术保护与Lsa24884转运肽相关的生物材料。
[0010]本专利技术保护的与Lsa24884转运肽相关的生物材料为下述A1）至A8）中的任一种：A1）编码Lsa24884转运肽的核酸分子；A2）含有A1）所述核酸分子的表达盒；A3）含有A1）所述核酸分子的重组载体；A4）含有A2）所述表达盒的重组载体；
A5）含有A1）所述核酸分子的重组微生物；A6）含有A2）所述表达盒的重组微生物；A7）含有A3）所述重组载体的重组微生物；A8）含有A4）所述重组载体的重组微生物。
[0011]上述生物材料中，A1）所述核酸分子为如下1）或2）所示的基因：1）其编码序列是序列1所示的DNA分子；2）与1）限定的核苷酸序列具有75%或75%以上同一性，且编码Lsa24884转运肽的DNA分子。
[0012]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Lsa24884转运肽的核苷酸序列进行突变。那些经过人工修饰的，具有编码Lsa24884转运肽的核苷酸序列75%或者更高同一性的核苷酸，只要编码Lsa24884转运肽且具有相同功能，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。
[0013]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2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。
[0014]上述75%或75%以上同一性，可为80%、85%、90%或95%以上的同一性。
[0015]第三方面，本专利技术保护上述Lsa24884转运肽或与其相关的生物材料的新用途。
[0016]本专利技术保护上述Lsa24884转运肽或与其相关的生物材料在将目的蛋白定位于叶绿体中的应用。
[0017]本专利技术还保护上述Lsa24884转运肽或与其相关的生物材料在将目的蛋白引导至叶绿体中的应用。
[0018]本专利技术还保护上述Lsa24884转运肽或与其相关的生物材料在叶绿体遗传转化中的应用。
[0019]第四方面，本专利技术保护一种将目的蛋白定位于叶绿体的方法。
[0020]本专利技术保护的将目的蛋白定位于叶绿体的方法包括如下步骤：在受体植物中将Lsa24884转运肽和目的蛋白进行融合表达，进而使所述目的蛋白定位于所述受体植物的叶绿体中。
[0021]上述方法中，所述Lsa24884转运肽融合在所述目的蛋白的氨基端。
[0022]进一步的，所述在受体植物中将Lsa24884转运肽和目的蛋白进行融合表达的方法为将由Lsa24884转运肽和目的蛋白融合而成的融合蛋白的编码基因导入受体植物。
[0023]更进一步的，所述融合蛋白的编码基因通过重组表达载体导入受体植物。
[0024]所述重组表达载体含有依次由编码Lsa24884转运肽的核酸分子和编码目的蛋白的核酸分子组成的DNA片段。
[0025]所述融合蛋白的编码基因通过重组表达载体导入受体植物的方法包括如下步骤：将所述重组表达载体导入农杆菌中，得到重组菌；用所述重组菌侵染受体植物，实现受体植物瞬时转化。
[0026]所述重组菌侵染受体植物的方法可为注射法。
[0027]所述编码Lsa24884转运肽的核酸分子为序列1所示的DNA分子。
[0028]在本专利技术的具体实施例中，所述重组载体为pYBA1132
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Lsa24884
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GFP，所述重组载体pYBA1132
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Lsa24884
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GFP为将载体pYBA1132（该载体包括184 bp NOS promoter，795 bp NeoR/KanR，253 bp NOS terminator和346 bp CaMV 35S promoter）的XbaI和SalI酶切位点间的DNA分子替换为序列1所示的DNA分子，且保持载体pYBA1132的其他序列不变后得到的载体。
[0029]本专利技术最后保护一种融合蛋白或其相关生物材料；所述融合蛋白为由Lsa24884转运肽和目的蛋白融合而成的融合蛋白；所述生物材料为编码所述融合蛋白的核酸分子或含有所述核酸分子的表达盒或重组载体或重组微生物。
[0030]上述方法或上述融合蛋白或其相关生物材料在叶绿体遗传转化中的应用也属于本专利技术的保护范围。
[0031]上述任一所述方法或应用中，所述目的蛋白可为现有技术中任意一种蛋白质，具体为GFP荧光蛋白。
[0032]上述任一所述方法或应用中，所述植物为含有叶绿体的植物。在本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种转运肽，为a1）或a2）所示的蛋白质：a1）氨基酸序列是序列2所示的蛋白质；a2）在序列2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。2.与权利要求1所述转运肽相关的生物材料，为下述A1）至A8）中的任一种：A1）编码权利要求1所述转运肽的核酸分子；A2）含有A1）所述核酸分子的表达盒；A3）含有A1）所述核酸分子的重组载体；A4）含有A2）所述表达盒的重组载体；A5）含有A1）所述核酸分子的重组微生物；A6）含有A2）所述表达盒的重组微生物；A7）含有A3）所述重组载体的重组微生物；A8）含有A4）所述重组载体的重组微生物。3.根据权利要求2所述的相关生物材料，其特征在于：A1）所述核酸分子为如下1）或2）所示的基因：1）其编码序列是序列1所示的DNA分子；2）与1）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所述转运肽的DNA分子。4.权利要求1所述的转运肽或权利要求2或3所述的生物材料在将目的蛋白定位于叶绿体中的应用；或，权利要求1所述的转运肽或权利要求2或...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨效曾，杨靖，王向峰，
申请(专利权)人：北京市农林科学院，
类型：发明
国别省市：