源于里氏木霉的转录调控因子及编码基因和应用制造技术

技术编号:8621241 阅读:183 留言:0更新日期:2013-04-25 02:42
本发明专利技术公开了源于里氏木霉转录调控因子及编码基因和应用。本发明专利技术涉及一种从里氏木霉(Trichoderma?reesei)中克隆得到的环境pH应答转录调控因子TrPac1全基因和cDNA序列,其核苷酸序列分别为SEQ?ID?No.1和SEQ?ID?No.2所示,所编码的氨基酸序列为SEQ?ID?No.3所示。本发明专利技术还构建了包含有该pH转录调控因子TrPac1?cDNA序列的重组表达载体及重组宿主细胞,本发明专利技术进一步提供了pH转录调控因子TrPac1?cDNA在调控里氏木霉生长发育或抗逆性中的应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及从真菌中分离的转录调控因子,尤其涉及一种从里氏木霉(Trichoderma reesei)中克隆得到的环境pH应答转录调控因子TrPacl及其cDNA序列,本专利技术还提供了涉及含有该PH调控因子cDNA序列的重组表达载体及重组宿主细胞,以及它们在调控里氏木霉生长发育和抗逆性中的应用,属于真菌的转录调控因子的分离和应用领域。
技术介绍
里氏木霉(Trichoderma reesei)是一种广泛存在自然界的嗜温腐生真菌,最初在第二次世界大战期间从棉帆布中分离得到(Mandels et al.,1957)。里氏木霉是工业上重要的纤维素酶生产菌株,同时也是用于研究纤维素酶和半纤维素酶基因表达调控机制的模式菌株。里氏木霉具有较全的纤维素酶系,即内切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶(又称纤维二糖水解酶)以及β_葡萄糖苷酶。一直以来,各国科研学者对这些酶结构、生理生化功能等方而进行了较为全而系统的研究,但对于纤维素酶表达调控过程中的诸多起始生物学问题至今尚不明确,纤维素酶的调控过程中还存在哪些其他途径的参与,纤维素酶表达过程中的关键限制因素是什么等一些问题。近年来,里氏木霉分子生物学方而研究进展迅速,尤其是2008年公布了里氏木霉基因组序列,里氏木霉分子水平上的相关研究多集中在纤维素酶的诱导表达方而,尤其是基因转录调控方而的相关控制因子的研究。目前已经克隆和分析参与纤维素酶代谢途径的转录调控因子有ACE1, ACE2, XYRl, CREI, HAP2/3/5 复合体,XYLl 等(Ilmen et al.,1996 ;Aro et al. ,2001 ;Aro et al. , 2002 ;Mach~Aigner et al. ,2008 ;Stricker et al.,2006 ;Stricker et al. , 2008) 0但最近5年的研究中,发现很多其他代谢途径直接或间接参与到里氏木霉纤维素酶代谢的调控中,如光照信号GNA1,GNA3, PGLl对纤维素酶代谢的影响(Seibel et al. , 2009 ;Schmo11 et al. , 2009 ;Limonet al. ,2011)。说明纤维素酶的代谢调控远不止受到这些转录因子的调节,还受到其他代谢途径中的关键因子的调控。里氏木霉的生长过程中受到诸多环境因素的影响,这些外界的环境因素也或多或少的影响里氏木霉中纤维素酶的代谢。尤其是PH对微生物的生命活动有很大的影响,主要是使蛋白质、核酸等生物大分子所带电荷变化影响生物活性;弓I起细胞膜电荷变化改变微生物细胞吸收营养物质能力等等。除上述对生长发育的影响,环境PH也影响纤维素酶的表达。环境PH作为一个信号因子,通过环境pH感应信号转导途径的传递对纤维素酶的表达起到调控作用,PH感应信号转导途径的终端是环境pH应答转录调控因子,由其激活或抑制被PH信号所调控基因的表达与产物分泌。酸性条件更适合里氏木霉纤维素酶的产生,一般PH值范围为4-7。 综上所述,鉴定、克隆新的pH转录调控因子,不仅对里氏木霉中纤维素酶的调控机理研究有着非常重要的作用,而且还可以利用分子生物学的手段对这些关键因子进行改造,以提高里氏木霉的纤维素酶产率。到目前为止,并没有一株通过分子生物学手段改造的工程菌株用于大规模工业生产。因此,不断的发现和研究里氏木霉中新的参与纤维素酶调控的关键因子对于构建整个代谢网络有着非常重要的意义,同时也为通过分子生物学手段改造的工程菌株早日用于工业生产奠定了理论基础。
技术实现思路
鉴于上述状况,本专利技术目的之一在于提供一种从里氏木霉(Trichoderma reesei)中分离得到的转录调控因子TrPacl及其c DNA序列以及全基因序列。本专利技术的另一目的在于构建一种涉及包括所述转录调控因子TrPacl cDNA的重组表达载体及重组宿主细胞。本专利技术的目的之三是将含有该转录调控因子TrPacl或其cDNA应用于调控里氏木霉生长发育或提高里氏木霉的抗环境胁迫抗性。为实现上述目的,本专利技术一方而提供一种从里氏木霉(Trichoderma reesei)中分离得到的环境PH应答转录调控因子TrPacl cDNA序列,其多核苷酸序列为(a)或(b)或(C)所示(a)、SEQ ID No. 2所示的多核苷酸;(b)、编码SEQ ID No. 3所示的氨基酸的多核苷酸;(c)、与SEQ ID NO. 2的多核苷酸的互补序列在严谨杂交条件能够进行杂交的多核苷酸,该多核苷酸仍具有转录调控因子的功能或活性。 优选的,本专利技术所述的从里氏木霉(Trichoderma reesei)中所克隆的pH应答转录调控因子TrPaclcDNA序列为SEQ ID No. 2所示的多核苷酸序列。本专利技术所述pH应答转录调控因子TrPaclcDNA序列包含完整的开放阅读框。本专利技术还提供了编码pH应答转录调控因子TrPacl的全基因序列,所述全基因的多核苷酸序列为SEQ ID No.1所示。本专利技术提供了上述环境pH应答转录调控因子TrPacl cDNA所编码的能够激活或抑制被PH信号所调控基因的环境pH应答转录因子,其氨基酸序列为(a)或(b)所示(a) SEQ ID No. 3 所示的氨基酸;(b)将SEQ ID No. 3所示的氨基酸通过一个或多个氨基酸残基的替换、缺失或/和插入而衍生得到的仍具有SEQ ID No. 3所示转录调控因子功能或活性的蛋白变体。优选的,本专利技术所述的转录因子为SEQ ID No. 3所示的氨基酸。所述的“多个”通常意味着2-8个,优选为2-4个,这取决于转录因子三维结构中氨基酸残基的位置或氨基酸的种类;所述的“替换”是指分别用不同的氨基酸残基取代一个或多个氨基酸残基;所述的“缺失”是指氨基酸残基数量的减少,也即是分别缺少其中的一个或多个氨基酸残基;所述的“插入”是指氨基酸残基序列的改变,相对天然分子而言,所述改变导致添加一个或多个氨基酸残基。本专利技术所述的蛋白变体可由遗传多态性或人为操作产生,这些操作方法通常为本领域所了解。例如,可通过DNA的突变来制备转录因子的氨基酸序列变体或片段,其中由于诱变或改变多核苷酸的方法为本领域所习知。其中,保守的取代是将一种氨基酸残基替换成具有相似性质的另一种氨基酸。本专利技术进一步构建了一种涉及该pH调控因子TrPacl cDNA序列或全基因序列的重组表达载体及含有该重组表达载体或表达盒的重组宿主细胞或转化体。本专利技术将克隆得到的TrPacl cDNA或全基因可操作的与表达调控元件相连接,构建获得重组表达载体,将重组表达载体转化到里氏木霉中调控里氏木霉的生长发育或用以提高里氏木霉抗逆性。所述重组表达载体或表达盒包括启动子、TrPacl cDNA或全基因、终止子;其中,TrPacl cDNA序列或全基因位于启动子的下游,终止子在TrPacl cDNA序列的下游。为了确证本专利技术所分离的TrPacl cDNA或全基因是否具有转录因子功能或活性,本专利技术构建了 PH调控因子TrPaclcDNA敲除载体以及该敲除载体的互补载体。所述基因敲除载体或表达盒包括pH调控因子TrPacl cDNA的上游1000bp-2000bp长度序列,报告基因,pH调控因子TrPac I cDNA的下游1000bp本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种从里氏木霉(Trichoderma?reesei)中分离得到的转录调控因子TrPac1?cDNA,其特征在于,其多核苷酸序列为(a)或(b)或(c)所示:(a)、SEQ?ID?No.2所示的多核苷酸;(b)、编码SEQ?ID?No.3所示的氨基酸的多核苷酸;(c)、与SEQ?ID?NO.2的互补序列在严谨杂交条件能够进行杂交的多核苷酸,该多核苷酸仍具有pH调控因子的功能或活性。

【技术特征摘要】
1.一种从里氏木霉(Trichoderma reesei)中分离得到的转录调控因子TrPacl cDNA,其特征在于,其多核苷酸序列为(a)或(b)或(C)所示 (a)、SEQID No. 2所示的多核苷酸; (b)、编码SEQID No. 3所示的氨基酸的多核苷酸; (c)、与SEQID NO. 2的互补序列在严谨杂交条件能够进行杂交的多核苷酸,该多核苷酸仍具有PH调控因子的功能或活性。2.一种从里氏木霉(Trichoderma reesei)中分离得到的编码转录调控因子TrPacl的全基因,其特征在于其多核苷酸序列为SEQ ID No.1所示。3.里氏木霉(Trichodermareesei)转录调控因子TrPacl,其特征在于,其氨基酸序列为(a)或(b)所示 (a)、SEQID No. 3所示的氨基酸; (b)jfSEQ ID No. 3所示的氨基酸通过一个或多个氨基酸残基的替换、缺失...

【专利技术属性】
技术研发人员:赫荣琳马立娟张东远陈树林
申请(专利权)人:天津工业生物技术研究所
类型:发明
国别省市:

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