Ｎ－末端ＸＡ２７信号锚及其在融合蛋白定位中的应用制造技术

本发明专利技术涉及功能性信号锚，其使融合蛋白定位于植物维管元件的质外体中。所述信号锚可用于工程化分泌性蛋白至植物细胞的细胞壁和／或质外体。所述信号锚也可用于在生物反应器中的转基因植物细胞中生产分泌性蛋白。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】N-末端XA27信号锚及其在融合蛋白定位中的应用
技术介绍
本专利技术涉及功能性信号锚，其使融合蛋白定位于植物维管元件(vascular elements)的质外体。所述信号锚可用于工程化分泌性蛋白至植物细胞的细胞壁和/或质 外体。所述信号锚也可用于在生物反应器中的转基因植物细胞中生产分泌性蛋白。本文援引加入用以阐述本专利技术的背景的出版物及其它材料以及特别是对实施本 专利技术提供额外细节的案例，为方便起见在下文中以作者和日期进行引用并按作者字母顺序 列于所附参考文献目录中。植物维管系统的木质部和韧皮部是在植物中转运水和溶质的主要导管(Carmy， 1986 ；Kim and Guerinot，2007)。木质部和韧皮部是多种植物病原体如细菌、真菌和昆虫的 靶。许多取食韧皮部的昆虫如蚜虫和飞虱在世界范围内是高度破坏性的农业害虫(Backus et al 2004，Moran et al，2001)。这些害虫主要在茎上取食及在韧皮部筛分子中吮吸，因 此导致作物的直接取食性损伤(例如虱烧现象(hopper burn)) (Moran et al，2001)。这些 害虫还传播导致另外损伤的病毒疾病(Noda et al，1991)。尽管喷洒毒性化学制品是用于 害虫控制的常用方法，但是其费力、昂贵，此外其不利于环境，因此需要使用其它安全和经 济的害虫控制的替代方法。具有杀虫属性的许多源于植物或者细菌的毒素蛋白可获得并用 于转基因作物(Carlini and Grossi-de-Sa, 2002, Chattopadhyay et al. ,2004) 自从可 表达单修饰苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)毒素(Bt)的第一代玉米和棉花商 业发布以来，对具有昆虫抗性转基因作物的采用逐年增多(Christou et al.，2006)。这些毒素蛋白对不同类昆虫的作用是有差别的，并且大多数源于植物的毒素和Bt 对于蚜虫和飞虱的毒性还是未知或者无作用的(Carlini and Grossi-de-Sa, 2002) 这部 分地是由于这两种昆虫是取食韧皮部的昆虫，而所述毒素蛋白局限于植物细胞的细胞质。 类似地，当转基因植物细胞用作天然生物反应器时，工程化的蛋白需要分泌至植物培养基 中(James and Lee，2001)。在任一情况中均应考虑到工程化的蛋白向植物细胞的质外体的 有效分泌。植物确实能有成本效益地以农业规模生产重组蛋白，同时消除产物受内毒素或 者人病原体污染的风险(Fischer and Emans,2000 ；Giddings et al. ,2000 ；Ma et al.， 2003 ；Twyman et al.，2003)。植物悬浮细胞可作为宿主细胞用于产生异种蛋白。使用转基 因植物细胞的主要优势是由于植物培养基便宜且简单。由植物细胞产生的哺乳动物蛋白被 发现可正确地糖基化及分泌至培养基中(James and Lee, 2001) 0植物疾病抗性(R)基因赋予针对具有关联(cognate)无毒(avr)基因的病原体的 品种特异性抗性(Flor，1971)。R蛋白据推测是作为识别激发子(elicitor)的受体复合物 的一部分而起作用，所述激发子直接或者间接地由病原体中的关联avr基因编码，并随后 引发防御应答(Hammond-Kosack and Jones, 1997 ；Martin et al.，2003)。近年来，已经在 许多R-Avr系统中进行了广泛的分子和遗传学分析。大多数的R蛋白可主要基于其有限数 目的结构基序的组合而被分成五类，而几个其它的R蛋白具有新颖的结构或者以非品种特 异性方式赋予针对植物病原体的抗性(Dangl and Jones, 2001 ；Martin et al. , 2003) R蛋白功能的一个令人感兴趣的方面是其定位性。已经在各种细胞部位发现R蛋 白。可获得的信息提示R蛋白通常与病原体效应物共定位，清楚表明这两种成分的空间互 相依赖性(Martin et al.，2003)。R与Avr蛋白的直接物理性相互作用已经在多个R-Avr 对中被证明(Jia et al.，2000 ；Kim et al.，2002 ；Leister and Katagiri，2000 ；Scofield et al. , 1996 ；Tang et al.，1996)。病毒效应物出现在植物细胞内部，针对病毒的所有已知 R蛋白的预测的结构表明它们也是在细胞内的(Burch-Smith et al，2007)。识别胞外番茄 叶霉病菌(Cladosporium fulvum)Avr 蛋白的番茄 Cf 蛋白(Lauge and De Wit, 1998)定位 于质膜(Rivas and Thomas, 2005) 0导向真菌病原体的R蛋白也可以在细胞内，因为真菌 Avr蛋白被输送至植物细胞中并在其内部起作用(Jia et al.，2000)。除了 XA21，所有导向细菌的R蛋白推测均是细胞内的。这一推测基于以下事实， 即大多数细菌Avr基因产物是效应物蛋白，其通过细菌III型分泌系统(TTSS)被分泌进 宿主细胞中(He et al.，2004)。事实上，许多R蛋白不携带可供识别的亚细胞靶向特征 (signature)并且其定位需要通过实验确定。例如，拟南芥RPMl和RPS2与细胞膜相关，尽 管它们不具有任何规范的膜靶向结构域(Axtell and Staskawicz, 2003 ；Boyes et al.， 1998)。这种亚细胞定位分别与其相应的Avr激发子AvrRpml和AvrRpt2的膜定位一致 (Axtell and Staskawicz, 2003 ；Nimchuk et al. ,2000) 除了质膜之外，拟南芥 RRSl-R及 其关联Avr蛋白PopP2共定位于核，并且RRSl-R的核定位依赖于PopP2的存在(Deslandes et al.，2003)。近来发现烟草N和大麦MLAlO定位于细胞质和核，且任一 R蛋白的核滞留对 于下游信号转导和防御都是不可或缺的(Burch-Smith et al. ,2007 ；Shen et al. ,2007) 在这三种情况中，基于所述R蛋白被关联Avr蛋白激活，也可能发生该R蛋白在信号转导期 间的易位(Burch-Smith et al. ,2007 ；Deslandes et al. ,2003 ；Shen et al. ,2007) 水 稻XA21是跨膜受体激酶，推测其可通过其胞外LRR部分来识别定位于水稻细胞质外体的激 发子(Song et al.，1995)。相应于Xa21的AvrXa21分子还未经鉴定，尽管看起来其可能是 通过II型分泌系统分泌至质外体的硫酸化蛋白并且参与细胞密度感受(quorum sensing) (Lee et al. ，2006)。所述质外体是植物细胞原生质体外基质，由质膜外表面至细胞壁的所有区室组成 (Dietz, 1997)。所述质外体对于植物所有与其环境的沟通非常重要，并且在病原体攻击时 的信号转导和防御中起重要作用(Dietz，1997 ；Huckelh本文档来自技高网...

【技术保护点】
分离的核酸分子，其编码具有ＳＥＱＩＤＮＯ：２所示氨基酸序列的ＸＡ２７信号锚或者所述ＸＡ２７信号锚的变体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：尹中朝，吴丽芳，
申请(专利权)人：淡马锡生命科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：SG[新加坡]