专利名称：耐高温组氨醇脱氢酶基因及其编码的多肽和制备方法
技术领域：
本发明涉及突变或遗传工程，尤其涉及一种耐高温组氨醇脱氢酶基因序列及编码的多肽和制备方法。
背景技术：
组氨醇脱氢酶(HDH)是第一个从植物中提取并纯化的组氨酸酶，它在把组氨醇氧化为组氨酸的反应中起催化作用。这个反应分为两步，先把醇氧化成醛，再把醛氧化成酸，即从L-组氨醇到L-组氨醛再到L-组氨酸。两个反应互相独立，互不干扰。组氨醇脱氢酶通过两个连续的NAD+相关反应，首先是组氨醇脱氢酶与组氨醇的聚合，然后是组氨醇脱氢酶与NAD+的聚合，最后组氨酸被释放出来。中间产物，L-histidinaldehyde，分别作为氧化作用的基底以及产生组氨醇和组氨酸的还原剂。组氨酸不支持NAD/NADH交换，因而L-组氨酸在NADH产生的过程中没有被酶还原，表明第二步反应，即氧化histidinaldehyde的反应是不可逆的。L-Histidinaldehyde的聚合速度常数比组氨醇的离解速度常数高3倍，因此第二步反应比第一步快3倍，从而第一步反应决定了整个反应的速度。在反应地点还生成两种半胱氨酸的残留物，但是替换实验证实它们不影响反应速度。
组氨醇脱氢酶(HDH)是一种二聚体，由两个相似的亚单位组成。每个亚单位结合一个锌原子作为它的辅因子。如果从野生的HDH中除去金属离子，则HDH的活性遭到破坏。金属离子位于催化活性位点，基质或抑制剂和金属离子发生相互作用，作用机理还没有被很好的阐明。HDH在金属替位反应的研究中应用广泛，因为这些反应无法由X射线晶体衍射图观察到。
反应混合物中的Mn2+会提高HDH的反应速度，而其他一些二价正离子，比如Mg2+、Ni2+、Co2+、Cu2+等，都会减慢反应速度。在碱性环境下，[Zn]HDH中的Zn2+被Mn2+所替代。
通过(NH4)2SO4沉淀作用、Sephadex离子交换色谱法，组胺亲和色谱法、梯度凝胶电泳法等能从不同种类的高等植物中分离出纯净的HDH，它们有相似的分子量。为了获得最佳催化效果，优化的PH值为9.6，Km(NAD+)为0.57mM以及Km(组氨醇)为14microM。在8M尿素作用下酶的活性完全丧失，除去尿素后又马上重新获得活性。它们的稳定性随温度而显著变化，并且组氨醇脱氢作用达到优化初速度时的温度也不同。对于好寒植物大约在25℃，嗜温植物在41℃，嗜热微生物在85-92℃。这说明酶在不同优化温度下的作用能力是与它们氨基酸顺序相关的属性。
到目前为止，原核和真核微生物的组氨醇生物合成机制已经阐明。间接的证据表明高等植物中的合成路径与细菌和真菌的相似。
腾冲嗜热厌氧菌(Thermoanaerobacter tangcongensis)，是生活在我国云南省腾冲县的热泉中的一种微生物，是一种嗜热的真细菌(eubacteria)，最适生长温度为75摄氏度，厌氧生长，革兰氏染色反应呈阳性。它由中国科学院微生物所首先发现并进行了分类学上的分析。菌种保存在中国微生物保存中心MB4T(Chinese collection of microorganisms AS 1.2430T＝JCM 11007T)。该嗜热厌氧菌是我国特有的一个物种，其体内所具有的耐高温组氨醇脱氢酶也具有自己特有的结构。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种分离的，编码具有耐高温组氨醇脱氢酶活性的多肽的核苷酸序列。
本发明的目的之二是提供一种分离的具有耐高温组氨醇脱氢酶活性多肽。
本发明的另一目的还提供了嗜热厌氧菌的组氨醇脱氢酶重组载体、含有重组载体的宿主细胞，以及制备蛋白的方法。
本发明一方面提供一种能编码具有耐高温组氨醇脱氢酶活性的多肽的核苷酸序列。所说的核苷酸序列编码具有SEQ ID NO.2中的氨基酸序列的多肽或所述多肽的修饰形式，该修饰形式功能上相当或与组氨醇脱氢酶相关。核苷酸序列具有SEQ ID NO.1的多核苷酸序列以及它的突变形式，突变类型包括缺失、无义、插入、错义。
本发明另一方面提供了一种耐高温组氨醇脱氢酶活性的多肽。该多肽具有SEQ ID No.2中的氨基酸序列的多肽、或其保守性变异多肽、或其活性片段、或其活性衍生物。
本发明提供了制备耐高温组氨醇脱氢酶的方法，它们包括以下步骤1)分离出编码耐高温组氨醇脱氢酶的核苷酸序列SEQ ID NO.1；2)构建含SEQ ID NO.1核苷酸序列的表达载体；3)将步骤2)中表达载体转入宿主细胞，形成能生产耐高温组氨醇脱氢酶的重组细胞；4)培养步骤3)中的重组细胞；
5)分离、纯化得到耐高温组氨醇脱氢酶。
本发明涉及嗜热厌氧菌的耐高温组氨醇脱氢酶基因的分离及表达。以腾冲嗜热厌氧菌全基因组测序与分析为基础，克隆分离了耐高温组氨醇脱氢酶基因。该基因对于制备用于生产耐高温组氨醇脱氢酶的转基因微生物或动植物，并回收获得该基因编码的酶有用。另外，本发明还提供了具有耐高温组氨醇脱氢酶活性的多肽的氨基酸序列及功能等同体。同时，本发明还提供了制备，分离，纯化具有耐高温组氨醇脱氢酶活性的多肽的方法。
图1是测序文库构建步骤流程图；图2是测序与数据分析流程图。
具体实施例方式
首先，本发明提供了分离的，编码耐高温组氨醇脱氢酶活性的多肽的多聚核苷酸分子，该核苷酸分子是通过对腾冲嗜热厌氧菌全基因组测序与分析而获得的，具有SEQ.ID NO.1的核苷酸序列，它编码具有430氨基酸的多肽，该多肽推测分子量为47674道尔顿。
本发明还涉及一种重组载体，该载体包含本发明的分离的核苷酸分子，以及包含有重组载体的宿主细胞。同时，本发明包括构建该重组载体和宿主细胞的方法，以及用重组工程技术生产耐高温组氨醇脱氢酶的方法。
本发明进一步地提供了一种分离的耐高温组氨醇脱氢酶或多肽，它具有SEQ.ID NO.2氨基酸序列，或至少70％相似，更佳地，至少具有90％，95％，99％的相同。
在本发明中，“分离的”DNA是指该DNA或片段已从天然状态下位于其两侧的序列中分离出来，还指该DNA或片段已经与天然状态下伴随核酸的组份分开，而且已经与在细胞中伴随其的蛋白质分开。
在本发明中，“耐高温组氨醇脱氢酶基因”指编码具有耐高温组氨醇脱氢酶活性的多肽的核苷酸序列，如SEQ.ID NO.1的核苷酸序列及其简并序列。该简并序列是指该序列中有一个或多个密码子被编码相同氨基酸的简并密码子所取代后而产生的序列。由于公知的密码子的简并性，所以与SEQ ID NO.1核苷酸序列同源性低至约70％的简并序列也能编码出SEQ ID NO.2所述的氨基酸序列。该术语还包括能在中度严谨条件下，更佳地在高度严谨条件下与SEQ ID NO.1的核苷酸序列杂交的核苷酸序列。该术语还包括与SEQ ID NO.1核苷酸序列同源性至少70％，较佳地至少80％，更佳地至少90％，最佳地至少95％的核苷酸序列。
在本发明中，“分离的”蛋白的多肽是指其至少占样品总物质的至少20％，较佳地至少50％，更佳地至少80％，最佳地至少90％(按干重或湿重计)。纯度可以用任何合适的方法进行测量，如用柱层析，PAGE或HPLC法测量多肽的纯度。分离的多肽基本上不含天然状态下的伴随其的组份。
在本发明中，“耐高温组氨醇脱氢酶”指具有耐高温组氨醇脱氢酶活性的SEQ ID NO.2序列的多肽。该术语还包括SEQ ID NO.2序列的变异体，这些变异体具有与天然耐高温组氨醇脱氢酶相同的功能。这些变异体包括(但不限于)若干个氨基酸的缺失，插入和/或取代，以及在C末段和/或N末端添加一个或数个氨基酸，也可以是不影响序列的修饰形式上的差异。例如，为本领域所公知的，用性能相近或相似的氨基酸进行取代时，通常不会改变蛋白质的功能。又比如，在C末段和/或N末端添加一个或数个氨基酸通常也不会改变蛋白质的功能。该术语还包括耐高温组氨醇脱氢酶的活性片段和活性衍生物。
在本发明中，可选用本领域已知的各种载体，如市售的各种质粒，粘粒，噬菌体及反转录病毒等。在生产本发明的耐高温组氨醇脱氢酶时，可以将耐高温组氨醇脱氢酶基因序列与表达调控序列相连，从而形成耐高温组氨醇脱氢酶表达载体。表达载体含有复制起始点和表达调控序列，启动子，增强子和必要的加工信息位点。表达载体还必须含有可供选择的标记基因，如a)提供对抗生素或其它毒性物质(氨苄青霉素，卡那霉素，氨甲蝶呤等)的抗性的蛋白质或b)互补营养缺陷型蛋白质或c)提供复合培养基中没有的必需营养成分的蛋白质。各种不同宿主的合适标记基因是本领域中所熟知或生产厂商说明书注明的。这些表达载体可以用本领域技术人员公知的重组DNA技术制备，如可参考Sambrook等人，1989或Ausubel等人，1992。
重组表达载体可以用本领域熟知的方法引入宿主细胞，这些方法包括电转化法，氯化钙法，基因枪法等。将外源重组载体导入宿主细胞的过程称为“转化”。通过培养宿主细胞，诱导所需蛋白的表达，并通过本领域所熟知的蛋白分离技术，如柱层析等得到所需的蛋白质。也可采用固相技术等人工合成该蛋白质。
在本发明中，术语“宿主细胞”包括原核细胞和真核细胞。常用的原核细胞如大肠杆菌，枯草杆菌等。常用的真核细胞如酵母细胞，或各种动植物细胞。本发明的耐高温组氨醇脱氢酶基因全长序列或其片段通常可以用聚合酶链式反应(PCR)扩增法，重组法，或人工合成的方法获得。对于PCR扩增法，可根据本发明所公开的有关核苷酸序列来设计引物，用本领域技术人员已知的常规方法制备的嗜热厌氧菌全基因组DNA为模板，扩增而得到有关序列。一旦获得了有关序列，就可以将其克隆入有关载体，再转入宿主细胞，然后通过常规方法从增殖后的宿主细胞中分离得到大批量的有关序列。
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，例如Sambrook等人，分子克隆实验室手册(NewYorkCold Spring Harbor Laboratory Press，1989)中所述的条件，或按照制造厂商所建议的条件。
实施例1构建测序文库测序文库的构建采用全基因组霰弹法(shotgun)进行。首先培养腾冲嗜热厌氧菌，培养方法按(Yanfen Xue，2000)改进的MB培养基(Balch et al.，1979)，按Marmur(1961)方法收集细菌，提取总DNA。为了保证测序文库构建的随机性，最大程度地避免产生断裂热点的问题，采用多种方法、不同条件的建库原则。先采用物理剪切方法(包括超声波法及用Hydroshear Machine进行剪切)，其次根据该菌基因组特征选用AluI进行随机部分酶切。物理剪切时采用不同强度处理样品，酶切时通过设置酶量梯度处理样品。处理后的样品经平末端处理后，采用电泳分部收集1.5-4kb DNA片段，与去磷酸化的经SmaI酶切的pUC18进行连接，连接产物通过电转化E.coli DH5α构建了随机测序的文库。同时，为了便于以后重叠群(contig)的搭接还构建了长插入片段(10kb左右)的测序文库(将基因组DNA以Sau3AI随机部分酶切，电泳收集10kb左右的片段，与去磷酸化的经BamHI酶切的pUC18进行连接、构建文库)。该文库经两个末端的测序在完成图(finishing)的过程中可以得到contig之间的关系，并可以解决较大的洞(gap)对补洞造成的困难。建库流程如(见图1)。
实施例2基因组测序在完成腾冲嗜热厌氧菌基因组的测序时，主要使用了两种全自动测序仪ABI377和MegaBACE 1000。这两种测序仪都是利用电泳原理进行测序(见图2)，每次可完成96个样品。ABI377是PE公司的产品，是ABI系列的一种。它属于平板凝胶电泳测序仪。MegaBACE 1000是法玛西亚公司的产品，属于毛细管凝胶电泳测序仪。
实施例3Basecalling和测序质量监控所谓Basecalling是指从测序仪上得到的原始数据文件中得到正确的碱基序列的过程。由于测序仪上得到的是A，T，G，C四种碱基对应的不同波长的光的强度变化轨迹(trace)，需要用计算机采取一定的算法从中正确识别出不同的轨迹对应的碱基。我们使用的是Phred软件(Ewing B，Hillier L，1998)，原因是其结果更可靠，并且其结果输出更便于同一软件包中的其他程序进行进一步的分析。
Phred进行Basecalling的算法原理，是根据轨迹中各个峰的形状，间距，以及信噪比等因素，判断碱基类型，同时对这个碱基给出可信度信息，即碱基的测序质量。在大规模测序中，测序质量的监控是十分重要的，它直接影响对测序的决策，包括文库的构建，覆盖率的大小。同时对测序实验中可能出现的失误能及时反馈。
实施例4序列拼接所谓序列拼接，就是把全基因组霰弹法，又称鸟枪法随机测序得到的样品序列组装成连续的重叠群(contig)，主要利用它们之间的重叠序列作参考。考虑到测序中存在载体的影响，需要先对样品序列进行去载体处理。这里所用的软件cross_match和后面拼接所用的软件Phrap都是美国Washington大学的软件(Gordon D，Abajian C，1998)，其基本原理为Swith-Waterman算法(Waterman MS，1990)。这是一种动态算法，在考虑了两两序列之间的比较之后，可以得到一组序列的公有序列(consensus sequence)。去除载体后的样品序列再用Phrap进行拼接。在拼接时，碱基的测序质量也被考虑了，所得到的公有序列各碱基的可信度，由组成该公有序列的样品的测序质量计算得到。
实施例5基因注释在大体得到基因组的大部分序列(完成工作框架图)后，就需要对基因组进行注释，包括进行开读框架(Open Reading Frame，ORF)的预测，基因功能的预测，以及特殊RNA片段的分析等。
第一步采用缺省参数的GLIMMER2.0(Delcher，A.L.，Harmon，D.1999)和ORPHEUS(Frishman，D.1998)软件预测基因编码序列，然后所有预测的开读框和非编码区(intergenic region)都用BLAST软件(Altschul，S.F.et al.1997)与NCBI的无冗余蛋白数据库(non-redundant protein database)比较来发现可能漏掉的基因。在判断一个基因的起始点时，将参考各种相关信息，如序列同源性，核糖体结合位点，可能的信号肽序列和启动子序列等。如果在一个开读框内出现多个启动子时，一般采用第一个启动子作为基因的起始点。采用TransTerm软件(Ermolaeva，M.D.2000)在非编码区预测不依赖于Rho(ρ)因子的转录终止子。如果该终止子位于一个基因的下游区的太远处，则可能暗示一个小基因的丢失或测序错误人为地缩短了该基因，可作为进一步分析的参考。在确定移框突变和点突变时，主要根据与数据库中的蛋白质的相似性来判断。如果出现一个蛋白质对应于两个彼此相邻的编码序列的情况，则被认为是一个无活性基因(假基因pseudogenes)，因为这说明这两个编码序列之间由于突变而产生异常中止现象，进而使基因失去活性。所有分析结果再用Artemis sequence viewer软件(Rutherford，K.et al.2000)进行手工分析。一些明显与其它编码序列有重叠的开读框，长度小于150碱基对并且在已有数据库中没有同源性和其中没有明显的启动子或终止区域的开读框将被去除。
蛋白质的功能片段(motif)和功能区域(domain)分别采用与Pfam、PRINTS、PROSITE、ProDom和SMART数据库进行比对分析，结果再用InterPro数据库(Apweiler，R.et al.2001)进行汇总分析。根据NCBI的COGs数据库(Tatusov，R.L.et al.2001)并且参照其他数据库的查询结果来确定蛋白质在COGs分类中的功能分类和可能的代谢途径。用TMHMM软件(Krogh，A.et al.2001)来确认膜蛋白、ABC转运蛋白和跨膜功能域。采用革兰氏阴性菌为参数，用SIGNALP2.0软件(Nielsen，H.et al.1999)分析信号肽区域。(4)补洞在完成基因组的工作框架图之后，就要进行更加困难的补洞工作，即完成整个基因组100％的测序，得到一个环形基因组。主要工作就是把前面得到的contig连接起来。主要方法包括A.利用测序中的正反向测序样品信息在测序过程中，我们有意对某些样品进行了双向测序，即同时测序某个插入片段的两端，再将所得序列与其他序列一起进行拼接。由于这一对序列在基因组上的关系一定，其之间的距离大致已知，根据这一信息，一可以确认某段contig是否可靠，二是当这一对序列分别位于不同的contig上时，可以确定这两个contig的方向关系和位置关系，为进一步设计实验提供参考。
B.长插入片段及Cosmid末端测序基于同样的原理，我们可以构建不同长度的插入片段文库，只对其两端测序，然后拼接，分析其具体位置。这些文库包括长度为9-12Kb的长插入片段库和20-40Kb左右的Cosmid文库。具体分析方法同上所述。
C.PCR和末端延伸Walking实验根据A和B所提供的contig方向和位置关系，进一步的生物化学实验就可以进行了。如设计一对引物进行PCR扩增，或以某一contig末端序列合成引物进行末端延伸(Walking)来补洞等。
实施例6组氨醇脱氢酶的制备和提纯根据实施例中基因注释得到的组氨醇脱氢酶全长编码序列(SEQ ID NO.1)设计能扩增出完整编码阅读框的引物，并在正反引物上分别引入限制性内切酶位点，以便构建表达载体。以实施例1中获得的测序文库的质粒DNA为模板，经PCR扩增后，在保证阅读框正确的前提下重组至pGEX-2T载体(Pharmacia，Piscataway，NJ)。再将重组载体转化入大肠杆菌DH5α中(转化方法为CaCL2法或电转化法)，筛选鉴定得到含有表达载体的工程菌DH5α-pGEX-2T-HisD。
挑取单菌落的工程菌DH5α-pGEX-2T-HisD于3ml含100μg/ml氨苄青霉素的LB培养基中振摇培养37℃过夜，按1∶100的浓度吸取培养液于新的LB培养基(含100μg/ml氨苄青霉素)中培养约3小时，至OD600达0.5后，加入IPT(至终浓度1mmol/L，继续于37℃分别培养0，1，2，3小时。取培养时间不同的1ml菌液离心，在细菌沉淀物中加入裂解液(2×SDS上样缓冲液50μl，蒸馏水45μl，二巯基乙醇5μl)，混悬细菌沉淀，沸水浴中煮5分钟，10000rpm离心1分钟，上清加入12％SDS-PAGE胶中电泳。染色后观察预期分子量大小的蛋白量随IPTG诱导时间增加而增加的菌株即为表达所需蛋白的工程菌。
按上述方法诱导表达所需蛋白的工程菌后，将细菌离心沉淀，按每400ml菌加入20ml PBS饱和的50％谷胱甘肽Sepharose 4B，37℃振摇结合30分钟，10000rpm离心10分钟沉淀结合了所需蛋白的谷胱甘肽Sepharose 4B，弃上清按每毫升超声液所得沉淀加入100μl还原型谷胱甘肽洗脱液，室温置10分钟，上清即为洗脱的蛋白。重复洗脱两次。洗脱的上清保存于-80℃，并进行SDS-PAGI电泳，检测纯化效果。在47674道尔顿处的蛋白质条带即为组氨醇脱氢酶。
序列表1.SEQ ID NO.1(1)序列特征a.长度1293碱基对b.类型DNAc.链型双链d.几何结构线性(2)分子类型核苷酸(3)序列描述atgatagaaatgtttgattttactaaggaagtcgatatagggatttttaataaaatacagaatagaagtaaattggagaataaagagattgcaaaaagggttgaagacataatagaaaatgtgagagagaggaaggataaagcgttatttgaatacacctatatgtatgatggaataaatctcaatagcgagacagtgaaggtaaaagaggaagaaataaaaagagcttatgaggaagtgaaagaggattttttaaaagcgttagataaggccataaaaaatattacggagtttcatgagaagcaaaaggaaaagacatggatggattttaaagaaggaatagtttacgggcaagtattaaggcctctttcctctgtaggcatttatgttcctggaggaactgcctcatatccttcttcagttttgatgaatggtattcctgcaaaggtggcaggcgttgaaagaatagtaatggtatctcctgctggaaaaaaggggataagcccttatgtgcttgtggcggcagataaaattggaataaaagaaatatataaaattggcggagcacaggctgttgcagcactggcttttggcacagaatcaatacctaaggtggacaaaatagttggtccaggaaatatttatgtagcaatggcaaaaagagccctatatggctatgtagacatagacatggtggcaggacctagtgaaattttggtaattgcagatgagtcagcaagtccaaaatatgtagcagcagaccttctttcacaggcagaacacgatgtaatggcttcttcaatattagtgacaacctcaaaagagttagcggaaaaagtaaaaaaagaaattgaaagacaaatggaatatcttgagcgaaaagaaataattgcagagtctttaaaaaattttggcgcgataattgttatagataatttaaaagaagcaattggtattgcaaatgaaatagctccagagcatttagagcttgtcattgaaaatccttttgaaattttaggcgaaattaaaaatgcaggagcagtatttttaggagaattttctccagaacctttgggagactaccttgcaggtccaaatcatgttcttcctacaagtggtacagcgagatttttctctcctctttcagttagggattttgtcaaaaagatgaatgtactttattactctaaggaagctttgagcagtgtaaaagatgatgtcataaccttggcagaagctgaagagcttacagcccatgccaattctgtaaaagtgaggttttacaatgattga2.SEQ ID NO.2(1)序列特征a.长度430氨基酸b.类型多肽c.链型单链d.几何结构立体(2)分子类型蛋白质(3)序列描述Met Ile Glu Met Phe Asp Phe Thr Lys Glu Val Asp Ile Gly Ile Phe1 5 10 15Asn Lys Ile Gln Asn Arg Ser Lys Leu Glu Asn Lys Glu Ile Ala Lys20 25 30Arg Val Glu Asp Ile Ile Glu Asn Val Arg Glu Arg Lys Asp Lys Ala35 40 45Leu Phe Glu Tyr Thr Tyr Met Tyr Asp Gly Ile Asn Leu Asn Ser Glu50 55 60Thr Val Lys Val Lys Glu Glu Glu Ile Lys Arg Ala Tyr Glu Glu Val65 70 75 80Lys Glu Asp Phe Leu Lys Ala Leu Asp Lys Ala Ile Lys Asn Ile Thr85 90 95Glu Phe His Glu Lys Gln Lys Glu Lys Thr Trp Met Asp Phe Lys Glu100 105 110Gly Ile Val Tyr Gly Gln Val Leu Arg Pro Leu Ser Ser Val Gly Ile115 120 125Tyr Val Pro Gly Gly Thr Ala Ser Tyr Pro Ser Ser Val Leu Met Asn130 135 140Gly Ile Pro Ala Lys Val Ala Gly Val Glu Arg Ile Val Met Val Ser145 150 155 160Pro Ala Gly Lys Lys Gly Ile Ser Pro Tyr Val Leu Val Ala Ala Asp165 170 175Lys Ile Gly Ile Lys Glu Ile Tyr Lys Ile Gly Gly Ala Gln Ala Val180 185 190Ala Ala Leu Ala Phe Gly Thr Glu Ser Ile Pro Lys Val Asp Lys Ile195 200 205Val Gly Pro Gly Asn Ile Tyr Val Ala Met Ala Lys Arg Ala Leu Tyr210 215 220Gly Tyr Val Asp Ile Asp Met Val Ala Gly Pro Ser Glu Ile Leu Val225 230 235 240Ile Ala Asp Glu Ser Ala Ser Pro Lys Tyr Val Ala Ala Asp Leu Leu
245 250 255Ser Gln Ala Glu His Asp Val Met Ala Ser Ser Ile Leu Val Thr Thr260 265 270Ser Lys Glu Leu Ala Glu Lys Val Lys Lys Glu Ile Glu Arg Gln Met275 280 285Glu Tyr Leu Glu Arg Lys Glu Ile Ile Ala Glu Ser Leu Lys Asn Phe290 295 300Gly Ala Ile Ile Val Ile Asp Asn Leu Lys Glu Ala Ile Gly Ile Ala305 310 315 320Asn Glu Ile Ala Pro Glu His Leu Glu Leu Val Ile Glu Asn Pro Phe325 330 335Glu Ile Leu Gly Glu Ile Lys Asn Ala Gly Ala Val Phe Leu Gly Glu340 345 350Phe Ser Pro Glu Pro Leu Gly Asp Tyr Leu Ala Gly Pro Asn His Val355 360 365Leu Pro Thr Ser Gly Thr Ala Arg Phe Phe Ser Pro Leu Ser Val Arg370 375 380Asp Phe Val Lys Lys Met Asn Val Leu Tyr Tyr Ser Lys Glu Ala Leu385 390 395 400Ser Ser Val Lys Asp Asp Val Ile Thr Leu Ala Glu Ala Glu Glu Leu405 410 415Thr Ala His Ala Asn Ser Val Lys Val Arg Phe Tyr Asn Asp420 425 430
权利要求
1.一种分离的DNA分子，其特征在于它是编码具有耐高温组氨醇脱氢酶蛋白活性的多肽的核苷酸序列。
2.如权利要求1所述的DNA分子，其特征在于所说的核苷酸序列编码具有SEQ.ID NO.2中的氨基酸序列的多肽或所述多肽的修饰形式，该修饰形式功能上相当或与耐高温组氨醇脱氢酶相关。
3.如权利要求1所述的DNA分子，其特征在于所说的核苷酸序列具有SEQ ID NO.1的多核苷酸序列以及它的突变形式，突变类型包括缺失、无义、插入、错义。
4.一种分离出的多肽，其特征在于它具有耐高温组氨醇脱氢酶活性。
5.如权利要求4所述的多肽，其特征在于它具有SEQ ID No.2中的氨基酸序列的多肽、或其保守性变异多肽、或其活性片段、或其活性衍生物。
6.一种载体，其特征在于它含有权利要求1中之DNA。
7.一种宿主细胞，其特征在于它是用权利要求6所述载体转化的原核细胞或真核细胞。
8.一种制备耐高温组氨醇脱氢酶的方法，其特征在于该方法包括以下步骤1)分离出编码耐高温组氨醇脱氢酶基因的核苷酸序列SEQ ID NO.1；2)构建含SEQ ID NO.1核苷酸序列的表达载体；3)将步骤2)中表达载体转入宿主细胞，形成能生产耐高温组氨醇脱氢酶的重组细胞；4)培养步骤3)中的重组细胞；5)分离、纯化得到耐高温组氨醇脱氢酶。
全文摘要
本发明公开了一种耐高温组氨醇脱氢酶基因序列及编码的多肽和制备方法。它涉及编码具有活性或其功能等同变异体的分离的DNA和利用重组DNA技术以所述分离的DNA生产具有耐高温组氨醇脱氢酶活性的多肽或其功能等同变异体。以腾冲嗜热厌氧菌全基因组测序与分析为基础,克隆分离了耐高温组氨醇脱氢酶基因。该基因对于制备用于生产耐高温组氨醇脱氢酶的转基因微生物或动植物,并回收获得该基因编码的酶有用。另外,本发明还提供了具有耐高温组氨醇脱氢酶活性的多肽的氨基酸序列及功能等同体。同时,本发明还提供了制备,分离,纯化具有耐高温组氨醇脱氢酶活性的多肽的方法。
文档编号C12N15/63GK1379098SQ0211074
公开日2002年11月13日 申请日期2002年2月1日 优先权日2002年2月1日
发明者李蔚, 汪建, 张丽敏, 韩华, 王光信 申请人:杭州华大基因研发中心