本发明专利技术公开了一种依赖焦磷酸的磷酸果糖激酶及其编码基因与应用。该蛋白是具有下述氨基酸残基序列之一的蛋白质：1）序列表中的SEQ?ID№.1的氨基酸残基序列；2）将序列表中的SEQ?ID№.1氨基酸残基序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有依赖焦磷酸的磷酸果糖激酶的由SEQ?ID№：1衍生的蛋白质。该蛋白经转基因实验表明，该基因具有磷酸果糖激酶功能，该基因的cDNA转入磷酸果糖激酶缺陷株RL257后获得的转基因菌株可以在以甘露醇为唯一碳源的M63基本培养基上正常生长。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种橡胶树依赖焦磷酸的磷酸果糖激酶及其编码基因与应用。
技术介绍
糖酵解是存在一切生物体内糖分解的普遍途径，该途径在细胞质中分解葡萄糖生成丙酮酸，此过程中有少量ATP和NADH生成，同时还会产生一些重要的前体代谢物，为生物体提供必须的碳源和能源，是处于中枢位置的代谢途径(Plaxton，WC.The organization and regulation of plant glycolysis.Annu.Rev.Plant Physiol.Plant Mol.Biol..1996;48:185-214.)。因此，糖酵解过程的精确调节，在生物体的生长发育及生物与非生物胁迫中起着重要作用，以满足机体的需要并保持内环境的稳定，而此过程中的调控及调节主要是通过调节酶的活性来实现的(Danson J, WasanoK，Nose A.1nfection of rice plants with the sheath blight fungus causesan activation of pentose phosphate and glycolytic pathways.Eur.J.Plant.Pathol..2000;106:555-61.Mutuku M，Nose A.Changes in the contents of metabolitesand enzyme activities in rice plants responding to Rhizoctonia solani (Kuhn)infection:activation of glycolysis and connection to phenylpropanoid pathway.Plant Cell Physiol..2012; 53 (6): 1017-32.) 0很多研究认为磷酸果糖激酶是糖酵解途中的一个限速酶，糖酵解的速度取决于此酶的活性，并且它的存在可以作为糖酵解途径存在的标志(Racker E.The rate-limiting steps in glycolysis.Trends BiochemSc1..1984;9:516.) 0根据磷酸果糖激酶催化反应提供能量和磷酸基的不同，分为依赖ATP的磷酸果糖激酶(PFK-1，EC2.7.1.11)，另一类依赖焦磷酸(PPi)的磷酸果糖激酶(PFP，EC2.7.1.90) (Botha A, Botha F.Pyrophosphate dependent phosphofructokinaseof Citrullus lanatus:molecuIar forms and expression of subunits.PlantPhysiol.1991;96:1185-92.Podesta FE,Plaxton, WC.Regulation of cytosolic carbonmetabolism in germinating Ricinus communis cotyledons.1.Developmentalprofiles for the activity,concentration, and molecular structure of thepyrophosphate-dependent and ATP-dependent phosphofructoinase，phosphoenolpyruvate carboxylase and pyruvate kinase.Planta.1994; 194:374-380.) 与憐酸果糖激酶(PFK-1)相比，磷酸果糖激酶(PFP)同样作用于果糖-6-磷酸生成果糖-1，6-双磷酸，但提供能量及磷酸基不是ATP而是焦磷酸(PPi)，且此催化反应为可逆反应。众多的研究结果表明这个特殊的酶在细菌及绿色植物中也广泛存在，并且认为此酶同样分布在胞质中，在哺乳动物中还未见报道，因此一些研究人员提出与哺乳动物不同在植物中可能存在着一条依赖于 PFP 的糖酵解途径(O’ Brien WE, Bowien S，Wood HG..Isolationand characterization of a pyrophosphate-dependent phosphofructokinase fromPropionibacterium shermani1.J.Biol.Chem..1975 ；250:8690-5.)。PFP 广泛的存在于植物生物合成旺盛的组织，果糖-2，6-双磷酸为PFP关键调节剂，但对植物PFP-1活性无影响，而在哺乳动物中果糖-2，6 -双磷酸对PFP-1具有明显的活化效应(S t i 11，M.Fructose-2,6-bisphosphate as a regulatory molecule in plants.Annu.Rev.PlantPhysiol.Plant Mol..1990 ；41:153-158.)。这种植物与动物之间调节方式的差异意味着PFP在植物糖酵解途径调节中占有重要的地位。磷酸果糖激酶主要有两种，一个是依赖于ATP的(PFK)，一个是依赖PPi (PFP)的，但是有相同的磷酸果糖激酶的功能，区分主要是通过序列比对来区分的，PFK与PFP的序列不同。巴西橡胶树是四大工业原料之一天然橡胶的主要来源，天然橡胶具有合成橡胶所不可比拟的综合优良特性，具有极高的经济价值及应用前景。糖酵解为橡胶树的生命活动提供了部分能量，为其他代谢途径提供中间产物(提供碳骨架)，同时又是有氧代谢的准备阶段(d' Auzac J, Jacob JL.Regulation of glycolysis in the latex of Heveabrasiliensis.J.Rubber Res.1nst.Malaya.1969 ；21:417.)。因此，糖酵解在橡胶树生长发育及抵御生物与非生物胁迫中具有重要的作用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种依赖焦磷酸的磷酸果糖激酶及其编码基因与应用。本专利技术所提供的依赖焦磷酸的磷酸果糖激酶，来源于大戟科橡胶树属的巴西橡胶树(Hevea brasiliensis),名称为HbPFP-Ι,是如下I)或2)的蛋白质:1)由序列表中序列I所示的氨基酸序列组成的蛋白质；2)将序列表中序列I的氨基酸残基序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与序列I所示蛋白具有相同活性的由I)衍生的蛋白质。序列表中的序列I由487个氨基酸残基组成。为了便于序列I编码的HbPFP-1纯化，可在由序列表中序列I所示的氨基酸序列组成的蛋白质的氨基末端或羧基末端连接上如表I所示的标签。表1标签的序列本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种蛋白质，是如下1)或2)所示的蛋白质：1）由序列表中的SEQ?ID№.1的氨基酸残基序列组成的蛋白质；2）将序列表中的SEQ?ID№.1氨基酸残基序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有磷酸果糖激酶功能的由SEQ?ID№：1衍生的蛋白质。
【技术特征摘要】
1.一种蛋白质，是如下I)或2)所示的蛋白质: 1)由序列表中的SEQID N0.1的氣基酸残基序列组成的蛋白质； 2)将序列表中的SEQID N0.1氨基酸残基序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有磷酸果糖激酶功能的由SEQ ID Na:1衍生的蛋白质。2.根据权利要求1所述的蛋白质，其特征在于:所述蛋白质为具有磷酸果糖激酶功能的蛋白质。3.权利要求1或2所述的蛋白的编码基因。4.根据权利要求3所述的编码基因，其特征在于:所述编码基因的cDNA核苷酸序列如下1)、2)、3)或4)所示: 1)序列表中SEQID Na:2的核苷酸序列； 2)序列表中SEQID Ns:2自5'末端第221-1684位核苷酸所示的核苷酸序列； 3)在严格条件下可与I)或2)所述的DNA序列杂交的核苷酸序列； 4)与序列表中SEQID Na:2的核苷酸序列具有90%以上的同源性的且编码蛋白具有磷酸果糖激酶功能的核苷酸序列。5.根据权利要求3所述 的编码基因，其特征在于:所述编码基因的基因组基因的核苷酸序列如下1)、2)、或3)所示: 1)序列表中SE...
【专利技术属性】
技术研发人员：龙翔宇，唐朝荣，戚继艳，阳江华，方永军，秦云霞，
申请(专利权)人：中国热带农业科学院橡胶研究所，
类型：发明
国别省市：
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