来自辣椒疫霉的多聚半乳糖醛酸酶pcipg20及其编码基因与应用的制作方法
专利名称：来自辣椒疫霉的多聚半乳糖醛酸酶pcipg20及其编码基因与应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种多聚半乳糖醛酸酶及其编码基因与应用，特别涉及来自辣椒疫霉的多聚半乳糖醛酸酶及其编码基因与应用。
背景技术：
植物病原卵菌与寄主互作过程中分泌多种重要的细胞壁降解酶或致病酶，其中多聚半乳糖醛酸酶(PG EC 3. 2. I. 15)是多种植物病原卵菌分泌的一种重要致病酶，该类酶通过降解寄主植物细胞壁的果胶、中胶层而破坏寄主防御体系，近而增强病菌对寄主的亲合力，因此该类酶是一种重要的致病因子。研究表明多聚半乳糖醛酸酶是一种细胞壁结合蛋白酶，可催化果胶分子中α - (1，4)-聚半乳糖醛酸裂解，降解细胞壁的果胶，导致细胞壁软化，利于病原菌的各种侵染结构、及其分泌的各种致病酶或致病毒素顺利侵染寄主组织细胞而导致寄主的病程发展。PG分为内切型(endo-)和外切型(exo-)两种，均由多基因编码，植物病原卵菌PG基因簇成员间所编码的多聚半乳糖醛酸酶的性能存在差异，该类酶降解寄主细胞壁的性能常由单个或几个关键Pg基因协同作用。因此，探索植物病原卵菌与寄主互作过程中分泌的PG对寄主植物的致病作用，立足于致病靶标Pg基因及其编码的蛋白质功能特性研究，具重要的理论和实验意义。在世界范围内，植物病原卵菌易导致多种植物的病害，给农业生产造成了严重的损失。资料表明PG是多种植物病原卵菌的重要致病因子，辣椒疫霉病是一种重要的卵菌病害，能导致多种植物发生严重病害，深入开展辣椒疫霉菌(Phytophthora capsici)多聚半乳糖醛酸酶基因分离及靶标基因编码的蛋白制作和功能分析具重要的实践意义，可以实现对于植物病原卵菌所导致的多种植物病害的防治与研究。而且，多聚半乳糖醛酸酶可用于食品加工，如在果汁和酒的生产中，多聚半乳糖醛酸酶可用于增加果汁的产量，便于加压和过滤，而且可以提高果汁和酒的透明度。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种多聚半乳糖醛酸酶。本发明所提供的多聚半乳糖醛酸酶，名称为PCIPG20，来源于辣椒疫霉菌(Phytophthora capsici)的一个强致病菌株SD33,是如下a)或b)或c)的蛋白质a)由序列表中序列2第20-360位所示的氨基酸序列组成的蛋白质；b)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；c)将序列表中序列2所示的氨基酸序列或序列2第20-360位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/或添加且具有多聚半乳糖醛酸酶活性的由a)衍生的蛋白质。 其中，序列表中序列2由360个氨基酸残基组成，第1-19位氨基酸组成信号肽。a)所述的蛋白质是多聚半乳糖醛酸酶的成熟蛋白，b)所述的蛋白质是多聚半乳糖醛酸酶的前体蛋白。为了使上述(a )中的蛋白便于纯化，可在由序列表中序列2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I标签的序列
权利要求
1.一种蛋白，是如下a)或b)或c)的蛋白质 a)由序列表中序列2第20-360位所示的氨基酸序列组成的蛋白质； b)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质； c)将序列表中序列2所示的氨基酸序列或序列2第20-360位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/或添加且具有多聚半乳糖醛酸酶活性的由a)衍生的蛋白质。
2.编码权利要求I所述蛋白的核酸分子。
3.根据权利要求2所述的核酸分子，其特征在于所述核酸分子为如下I)或2)或3)或4)所示的基因 1)其编码序列是序列表中序列I的第58-1083位核苷酸的DNA分子； 2)其编码序列是序列表中序列I的第1-1083位核苷酸的DNA分子； 3)在严格条件下与I)或2)限定的DNA分子杂交且编码权利要求I所述蛋白的DNA分子; 4)与I)或2)限定的DNA分子具有90%以上的同源性且编码权利要求I所述蛋白的DNA分子。
4.下述I)-4)中的任一种生物材料 1)含有权利要求2或3所述核酸分子的表达盒； 2)含有权利要求2或3所述核酸分子的重组表达载体； 3)含有权利要求2或3所述核酸分子的重组微生物； 4)含有权利要求2或3所述核酸分子的转基因细胞系。
5.制备权利要求I所述蛋白质的方法，包括将权利要求I所述的蛋白质的编码基因在生物细胞中进行表达得到权利要求I所述蛋白质的步骤；所述生物细胞为微生物细胞、植物细胞或非人动物细胞。
6.制备表达权利要求I所述蛋白质的重组微生物的方法，包括将权利要求I所述的蛋白质的编码基因导入宿主微生物细胞，得到表达权利要求I所述蛋白质的重组微生物的步骤。
7.权利要求I所述的蛋白质在作为多聚半乳糖醛酸酶或果胶酶中的应用。
8.权利要求2或3所述的核酸分子或权利要求4所述的生物材料在制备多聚半乳糖醛酸酶或果胶酶中的应用。
9.权利要求I所述的蛋白质在降解植物细胞壁中的应用。
10.权利要求I所述的蛋白质在降解果胶或多聚半乳糖醛酸中的应用。
全文摘要
本发明公开了来自辣椒疫霉的多聚半乳糖醛酸酶PCIPG20及其编码基因与应用。本发明所提供的多聚半乳糖醛酸酶PCIPG20，是如下a)或b)或c)的蛋白质a)由序列表中序列2第20-360位所示的氨基酸序列组成的蛋白质；b)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；c)将序列表中序列2所示的氨基酸序列或序列2第20-360位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/或添加且具有多聚半乳糖醛酸酶活性的由a)衍生的蛋白质。多聚半乳糖醛酸酶PCIPG20具有较高的多聚半乳糖醛酸酶和果胶酶活性，其多聚半乳糖醛酸酶的比活力达42±0.2U/mg蛋白，其果胶酶的比活力达22±0.2U/mg蛋白。
文档编号C12N15/11GK102649952SQ20121014334
公开日2012年8月29日 申请日期2012年5月10日 优先权日2012年5月10日
发明者张修国 申请人:山东农业大学
技术领域：
本发明涉及一种多聚半乳糖醛酸酶及其编码基因与应用，特别涉及来自辣椒疫霉的多聚半乳糖醛酸酶及其编码基因与应用。
背景技术：
植物病原卵菌与寄主互作过程中分泌多种重要的细胞壁降解酶或致病酶，其中多聚半乳糖醛酸酶(PG EC 3. 2. I. 15)是多种植物病原卵菌分泌的一种重要致病酶，该类酶通过降解寄主植物细胞壁的果胶、中胶层而破坏寄主防御体系，近而增强病菌对寄主的亲合力，因此该类酶是一种重要的致病因子。研究表明多聚半乳糖醛酸酶是一种细胞壁结合蛋白酶，可催化果胶分子中α - (1，4)-聚半乳糖醛酸裂解，降解细胞壁的果胶，导致细胞壁软化，利于病原菌的各种侵染结构、及其分泌的各种致病酶或致病毒素顺利侵染寄主组织细胞而导致寄主的病程发展。PG分为内切型(endo-)和外切型(exo-)两种，均由多基因编码，植物病原卵菌PG基因簇成员间所编码的多聚半乳糖醛酸酶的性能存在差异，该类酶降解寄主细胞壁的性能常由单个或几个关键Pg基因协同作用。因此，探索植物病原卵菌与寄主互作过程中分泌的PG对寄主植物的致病作用，立足于致病靶标Pg基因及其编码的蛋白质功能特性研究，具重要的理论和实验意义。在世界范围内，植物病原卵菌易导致多种植物的病害，给农业生产造成了严重的损失。资料表明PG是多种植物病原卵菌的重要致病因子，辣椒疫霉病是一种重要的卵菌病害，能导致多种植物发生严重病害，深入开展辣椒疫霉菌(Phytophthora capsici)多聚半乳糖醛酸酶基因分离及靶标基因编码的蛋白制作和功能分析具重要的实践意义，可以实现对于植物病原卵菌所导致的多种植物病害的防治与研究。而且，多聚半乳糖醛酸酶可用于食品加工，如在果汁和酒的生产中，多聚半乳糖醛酸酶可用于增加果汁的产量，便于加压和过滤，而且可以提高果汁和酒的透明度。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种多聚半乳糖醛酸酶。本发明所提供的多聚半乳糖醛酸酶，名称为PCIPG20，来源于辣椒疫霉菌(Phytophthora capsici)的一个强致病菌株SD33,是如下a)或b)或c)的蛋白质a)由序列表中序列2第20-360位所示的氨基酸序列组成的蛋白质；b)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；c)将序列表中序列2所示的氨基酸序列或序列2第20-360位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/或添加且具有多聚半乳糖醛酸酶活性的由a)衍生的蛋白质。 其中，序列表中序列2由360个氨基酸残基组成，第1-19位氨基酸组成信号肽。a)所述的蛋白质是多聚半乳糖醛酸酶的成熟蛋白，b)所述的蛋白质是多聚半乳糖醛酸酶的前体蛋白。为了使上述(a )中的蛋白便于纯化，可在由序列表中序列2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I标签的序列
权利要求
1.一种蛋白，是如下a)或b)或c)的蛋白质 a)由序列表中序列2第20-360位所示的氨基酸序列组成的蛋白质； b)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质； c)将序列表中序列2所示的氨基酸序列或序列2第20-360位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/或添加且具有多聚半乳糖醛酸酶活性的由a)衍生的蛋白质。
2.编码权利要求I所述蛋白的核酸分子。
3.根据权利要求2所述的核酸分子，其特征在于所述核酸分子为如下I)或2)或3)或4)所示的基因 1)其编码序列是序列表中序列I的第58-1083位核苷酸的DNA分子； 2)其编码序列是序列表中序列I的第1-1083位核苷酸的DNA分子； 3)在严格条件下与I)或2)限定的DNA分子杂交且编码权利要求I所述蛋白的DNA分子; 4)与I)或2)限定的DNA分子具有90%以上的同源性且编码权利要求I所述蛋白的DNA分子。
4.下述I)-4)中的任一种生物材料 1)含有权利要求2或3所述核酸分子的表达盒； 2)含有权利要求2或3所述核酸分子的重组表达载体； 3)含有权利要求2或3所述核酸分子的重组微生物； 4)含有权利要求2或3所述核酸分子的转基因细胞系。
5.制备权利要求I所述蛋白质的方法，包括将权利要求I所述的蛋白质的编码基因在生物细胞中进行表达得到权利要求I所述蛋白质的步骤；所述生物细胞为微生物细胞、植物细胞或非人动物细胞。
6.制备表达权利要求I所述蛋白质的重组微生物的方法，包括将权利要求I所述的蛋白质的编码基因导入宿主微生物细胞，得到表达权利要求I所述蛋白质的重组微生物的步骤。
7.权利要求I所述的蛋白质在作为多聚半乳糖醛酸酶或果胶酶中的应用。
8.权利要求2或3所述的核酸分子或权利要求4所述的生物材料在制备多聚半乳糖醛酸酶或果胶酶中的应用。
9.权利要求I所述的蛋白质在降解植物细胞壁中的应用。
10.权利要求I所述的蛋白质在降解果胶或多聚半乳糖醛酸中的应用。
全文摘要
本发明公开了来自辣椒疫霉的多聚半乳糖醛酸酶PCIPG20及其编码基因与应用。本发明所提供的多聚半乳糖醛酸酶PCIPG20，是如下a)或b)或c)的蛋白质a)由序列表中序列2第20-360位所示的氨基酸序列组成的蛋白质；b)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；c)将序列表中序列2所示的氨基酸序列或序列2第20-360位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/或添加且具有多聚半乳糖醛酸酶活性的由a)衍生的蛋白质。多聚半乳糖醛酸酶PCIPG20具有较高的多聚半乳糖醛酸酶和果胶酶活性，其多聚半乳糖醛酸酶的比活力达42±0.2U/mg蛋白，其果胶酶的比活力达22±0.2U/mg蛋白。
文档编号C12N15/11GK102649952SQ20121014334
公开日2012年8月29日 申请日期2012年5月10日 优先权日2012年5月10日
发明者张修国 申请人:山东农业大学
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