本发明专利技术公开了一种γ-氨基丁酸转运蛋白及其编码基因与应用。本发明专利技术提供了一种蛋白，名称为GabP，其编码基因为GabP，是如下（a）或（b）：（a）由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；（b）将序列表中序列2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/或添加且与转运γ-氨基丁酸相关的由序列2衍生的蛋白质。本发明专利技术的实验证明，本发明专利技术发现了一个新基因，该基因编码的蛋白可以用来转运γ-氨基丁酸。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物
，尤其涉及一种Y-氨基丁酸转运蛋白及其编码基因与应用。
技术介绍
Y -氨基丁酸是一种非蛋白质氨基酸，是中枢神经系统的神经递质，具有重要的生理活性。Y-氨基丁酸可以降低神经元活性、降血压、抗焦虑、改善睡眠、调节激素分泌。Y-氨基丁酸作为一种新型功能性因子，已经广泛应用于食品、医疗等领域。已经报道在有些细菌中存在Y-氨基丁酸转运蛋白。例如在大肠杆菌中Y-氨基丁酸转运蛋白基因位于与Y-氨基丁酸代谢相关的基因簇中。而在枯草芽孢杆菌中Y-氨·基丁酸转运蛋白基因与Y-氨基丁酸代谢相关的基因并不相邻。大肠杆菌的Y-氨基丁酸转运蛋白与枯草芽孢杆菌的Y-氨基丁酸转运蛋白属于氨基酸一多聚胺一有机金属离子(amino acid-polyamine-organocation)超家族(APC Superfamily)。在棒杆菌属细菌中还没有报道有Y-氨基丁酸转运蛋白存在。转运系统在细胞代谢过程中起关键作用，营养物质的摄取，代谢物的分泌，能量和信息的交换都与转运系统密切相关。氨基酸转运系统普遍存在于真核和原核细胞。细胞可以利用氨基酸内运系统从环境中摄入可利用的氨基酸，而直接用于蛋白质或肽的合成，或通过分解代谢为细胞提供碳源、氮源或能源。氨基酸外运系统在产物分泌过程中起重要作用。氨基酸转运系统除了其生理上的重要性以外，在氨基酸生产方面也是十分重要的。多种氨基酸都可以通过微生物发酵法生产。氨基酸外运系统在产物分泌中起重要作用，而氨基酸内运系统会使已分泌的产物重新被细胞摄入，造成代谢能量的浪费，对细胞内代谢途径上的关键酶产生抑制，阻碍产物的进一步合成，并使氨基酸生产速率降低。迄今为止，已报道了在氨基酸发酵工业中，为提高氨基酸产量，使用与氨基酸转运有关的基因，例如发生突变的大肠杆菌苏氨酸转运系统提高苏氨酸产量以及发生突变的棒杆菌色氨酸转运系统可以提高色氨酸产量。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种Y-氨基丁酸转运蛋白及其编码基因。本专利技术提供的蛋白，转运蛋白名称为GabP,其编码基因命名为GabP,是如下(a)或(b)(a)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；(b)将序列表中序列2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/或添加且与转运Y-氨基丁酸相关的由序列2衍生的蛋白质。其中，序列表中的序列2由415个氨基酸残基组成。上述蛋白中，所述一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加是指不多于十个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加。编码上述蛋白的基因也是本专利技术保护的范围。上述基因是如下(I)或(2)或(3)的DNA分子(I)序列表中序列I所示的DNA分子；(2)在严格条件下与(I)限定的DNA序列杂交且编码转运Y-氨基丁酸相关蛋白的DNA分子； (3)与(I)限定的DNA序列至少具有70%、至少具有75%、至少具有80%、至少具有85%、至少具有90%、至少具有95%、至少具有96%、至少具有97%、至少具有98%或至少具有99%同源性且编码转运Y-氨基丁酸相关蛋白的DNA分子。其编码基因的读码框序列I由1248个核苷酸组成。上述基因中的严格条件具体可以为在6XSSC，0. 5%SDS的溶液中，在65° C下杂交，然后用 2 X SSC, O. 1%SDS 和 I X SSC, O. 1%SDS 各洗膜一次。含有上述基因的重组载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌也是本专利技术保护的范围。在本专利技术的实施例中，上述重组载体为将上述蛋白的编码基因插入pXMJ19载体的XbaI和EcoRI酶切位点间，得到表达上述蛋白的重组载体。扩增上述基因全长或其任意片段的引物对也是本专利技术保护的范围。上述蛋白、上述基因或上述重组载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌在转运Y-氨基丁酸中的应用也是本专利技术保护的范围。本专利技术的第二个目的是提供一种重组菌A。本专利技术提供的重组菌A，为抑制目的菌中上述蛋白的表达或活性得到的重组菌。上述重组菌A中的目的菌为原核细菌，所述原核细菌具体为谷氨酸棒杆菌；在本专利技术的实施例中具体为谷氨酸棒杆菌RES167。上述抑制目的菌中上述蛋白的表达或活性为沉默或缺失目的菌中上述蛋白的编码基因导致抑制上述蛋白的表达或活性。上述重组菌A中，所述抑制目的菌中上述蛋白的表达或活性通过同源重组实现。上述的同源重组的方法具体为将DNA分子导入目的菌；所述DNA分子的核苷酸序列为序列表中的序列3。在上述同源重组的方法中，将DNA分子导入目的菌为通过重组载体A导入目的菌；所述重组载体A为将所述DNA分子插入pK18mobsacB的多克隆位点间得到的载体,具体为将上述DNA分子插入pK18mobsacB的SphI和SmaI酶切位点间得到的载体。本专利技术的第三个目的是提供一种重组菌B。本专利技术提供的重组菌B，为将谷氨酸脱羧酶编码基因导入上述的重组菌A中得到的重组菌；其中，所述谷氨酸脱羧酶的氨基酸序列具体为序列表中的序列5 ;所述谷氨酸脱羧酶的编码基因的核苷酸序列具体为序列表中的序列4或序列表中的序列4自5’末端第24-1430位核苷酸。上述重组菌B中，所述谷氨酸脱羧酶编码基因通过重组载体B导入上述的重组菌A中；所述重组载体B具体为将所述谷氨酸脱羧酶编码基因插入表达载体pXMJ19中，得到表达谷氨酸脱羧酶的载体；在本专利技术的实施例中重组载体B为将序列表中序列4插入pXMJ19的HindIII和XbaI酶切位点间得到的载体。上述的重组菌B在制备Y-氨基丁酸中的应用也是本专利技术保护的范围。本专利技术的第四个目的是提供一种制备Y-氨基丁酸的方法。本专利技术提供了一种制备Y -氨基丁酸的方法，为将上述的重组菌B在含有L-谷氨酸的培养基进行转化反应，收集上清液，得到Y -氨基丁酸。上述收集上清液采用离心方式。 上述转化反应的条件为30°C反应I小时。上述含有L-谷氨酸的培养基为含有L-谷氨酸的丽II培养基；在上述方法中，在转化反应前，还包括将重组菌B接入LB培养基中培养的步骤。本专利技术的第五个目的是提供一种DNA分子、含有所述DNA分子的重组载体A、表达盒、转基因细胞系或重组菌或重组载体B。本专利技术提供的DNA分子，其核苷酸序列为序列表中的序列3。本专利技术提供的重组载体A具体为将所述DNA分子插入pK18mobsacB的多克隆位点间得到的载体；具体为将上述DNA分子插入pK18mobSaCB的SphI和SmaI酶切位点间得到的载体。本专利技术提供的重组载体B，为将谷氨酸脱羧酶编码基因插入表达载体PXMJ19中，得到表达谷氨酸脱羧酶的载体，具体为将序列表中序列4插入pXMJ19的HindIII和XbaI酶切位点间得到的载体；所述谷氨酸脱羧酶的氨基酸序列具体为序列表中的序列5 ;所述谷氨酸脱羧酶的编码基因的核苷酸酸序列具体为序列表中的序列4或序列表中的序列4自5’末端第24-1430位核苷酸。本专利技术的实验证明，本专利技术在谷氨酸棒杆菌RES167 (C. glutamicum)中发现了一个新基因，其编码的蛋白具有转运Y-氨基丁酸的功能，将该基因缺失部分片段，则表达的蛋白不具有转运Y-氨基丁酸的功能，说明该基因的确和转运Y-氨基丁酸有关，该蛋白为转运Y-氨基丁酸的蛋白。将谷氨酸棒杆菌RES167中的该蛋白编码基因缺失后，再导入谷氨酸脱羧酶，得到重组菌，利本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种蛋白，是如下（a）或（b）：（a）由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；（b）将序列表中序列2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/或添加且与转运γ？氨基丁酸相关的由序列2衍生的蛋白质。
【技术特征摘要】
2011.11.21 CN 201110370676.61.一种蛋白，是如下(a)或(b): Ca)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质； (b)将序列表中序列2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/或添加且与转运Y-氨基丁酸相关的由序列2衍生的蛋白质。2.编码权利要求I所述蛋白的基因； 所述基因具体是如下(I)或(2)或(3)的DNA分子 (1)序列表中序列I所不的DNA分子； (2)在严格条件下与(I)限定的DNA序列杂交且编码转运Y-氨基丁酸相关蛋白的DNA分子; (3)与(I)限定的DNA序列至少具有70%、至少具有75%、至少具有80%、至少具有85%、至少具有90%、至少具有95%、至少具有96%、至少具有97%、至少具有98%或至少具有99%同源性且编码转运Y-氨基丁酸相关蛋白的DNA分子。3.含有权利要求2所述基因的重组载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌； 或扩增权利要求2所述基因全长或其任意片段的引物对。4.权利要求I所述蛋白、权利要求2所述基因或权利要求3所述重组载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌在转运Y-氨基丁酸中的应用。5.一种重组菌A，为抑制目的菌中权利要求I所述蛋白的表达或活性得到的重组菌；所述目的菌具体为原核细菌，所述原核细菌进一步具体为谷氨酸棒杆菌；所述谷氨酸棒杆菌进一步具体为谷氨酸棒杆菌RES167。6.根据权利要求5所述的重组菌A，其特征在于 所述抑制目的菌中权利要求I所述蛋白的表达或活性通过同源重组实现； 所述同源重组的方...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁久元，赵智，刘双江，马温华，
申请(专利权)人：中国科学院微生物研究所，
类型：发明
国别省市：
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