专利名称：一种与dna损伤修复相关的蛋白及其编码基因与应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及生物技术领域，特别涉及一种与DNA损伤修复相关的蛋白及其编码基因与应用。
背景技术：
天然橡胶是重要的战略物资和工业原料。约99%以上的天然橡胶来自一个热带树种一巴西橡胶树。近年来，随着我国经济发展，国内天然橡胶自给率严重不足，而我国植胶区域有限，广泛开展天然橡胶产量相关基因的研究，通过生物技术手段实现橡胶树品种的快速改良，提高天然橡胶单产是橡胶树研究的一项重要任务。泛素-蛋白酶体途径(ubiquitin-proteasome pathway, UPP)广泛存在于真核 生物中，在维持细胞功能以及细胞周期运转，抵御环境胁迫，胚胎发育，激素响应和衰老等方面发挥着重要的作用。在泛素化过程中，关键酶主要包括泛素活化酶(El)、泛素结合酶(E2)和泛素-蛋白连接酶(E3)，对维持细胞内蛋白质的产生和降解的平衡及细胞的稳态和正常功能方面起着重要作用。RAD6是酵母中的一种E2蛋白，其功能丧失突变体对紫外光敏感。拟南芥中与酵母RAD6同源的基因是AtUBC2和AtUBCl，这两个基因都能恢复酵母rad6突变体对紫外光敏感的表型(Zwirn P, Stary S，Luschnig C，Bachmair A. 1997. Arabidopsis thalianaRAD6 homoIog AtUBC2 complements UV sensitivity, but not N-end rule degradationdeficiency, of Saccharomyces cerevisiae rad6 mutants. Curr Genet 32:309-14·)。此外，AtUBC2和AtUBCl均能调控组蛋白H2B的单泛素化，上调拟南芥抑制开花的基因(FLC)及其同功能基因的表达，从而抑制开花(Gu X, Jiang D, Wang Y, Bachmair A, HeY. 2009. Repression of the floral transition via histone H2B monoubiquitination.Plant J 57:522-533)。单突变体Atubcl和Atubc2表现出很弱的表型，与野生型的表型差别不大，但AtubcI和Atubc2双突变体则表现出明显的突变表型，包括急剧减少拟南芥莲座叶和明显提前花期，说明AtUBCl和AtUBC2在功能上存在冗余性(Xu L，MenardR, Berr A, Fuchs J, Cognat V, Meyer D, Shen WH. 2009.The E2 ubiquitin-conjugatingenzymes, AtUBCl and AtUBC2, play redundant roles and are involved in activationof FLC expression and repression of flowering in Arabidopsis thaliana. ThePlant Journal 57:279-288)。水稻中与酵母RAD6同源的基因为0sRad6，利用酵母双杂交方法研究发现，0sRad6与OsSgtl存在互作，且两者在生长旺盛的组织中(如茎尖分生组织)以及UV辐射或者DNA损伤诱导剂(如丽S或者H2O2)处理后明显上调表达，以上研究结果说明0SRad6不仅参与了 DNA的损伤修复过程，还在蛋白酶体降解系统中发挥作用，这两个过程可能都需要泛素连接酶Sgtl的协同作用(Yamamoto Tj Mori Y，IshibashiTj Uchiyama Y，Sakaguchi N, Furukawa T，Hashimoto J，Kimura S，Sakaguchi K. 2004.Characterization of Rad6 from a higher plant,rice(Oryza sativa L. )and itsinteraction with Sgtlj a subunit of the SCF ubiquitin ligase complex. BiochemBiophys Res Commun 314:434-439.)。大豆中与RAD6同源的基因是GmUBC2，在拟南芥中过表达该基因发现，GmUBC2能够明显提高拟南芥对干旱和高盐胁迫的抗性(Zhou GA, ChangRZ,Qiu LJ. 2010. Overexpression of soybean ubiquitin-conjugating enzyme geneGmUBC2 confers enhanced drought and salt tolerance through modulating abioticstress-responsive gene expression in Arabidopsis. Plant Mol Biol 72:357-367)。由此可见，RAD6在植物DNA损伤修复，生长发育以及胁迫反应等方面具有重要作用。但目前尚未有在橡I父树中研究RAD6蛋白功能的相关报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种与DNA损伤修复相关的蛋白及其编码基因与应用。本发明所提供的蛋白质,名称为HbRad6,来源于大戟科橡胶属巴西橡胶树(HeveabrasiIiensis),是如下 Ca)或(b)(a)由序列表中序列3所示的氨基酸序列组成的蛋白质；·(b)将序列3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DNA损伤修复相关的由序列3衍生的蛋白质。上述(b)中的蛋白质可人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得到。上述(b)中的蛋白质的编码基因可通过将序列表中序列I所示的DNA序列中缺失一个或几个氨基酸残基的密码子，和/或进行一个或几个碱基对的错义突变。序列表中序列3由152个氨基酸残基组成。为了便于HbRad6蛋白的纯化，可在由序列表中序列3的氨基酸残基序列组成的蛋白质的氨基末端或羧基末端连接上如下表所示的标签。表标签的序列
权利要求
1.蛋白质，是如下(a)或(b) Ca)由序列表中序列3所示的氨基酸序列组成的蛋白质； (b)将序列3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DNA损伤修复相关的由序列3衍生的蛋白质。
2.编码权利要求I所述蛋白质的核酸分子。
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是编码权利要求I所述蛋白质的基因；所述基因是如下I)至4)中任一所述的DNA分子 1)编码序列为序列表中序列I所示的DNA分子； 2)序列表中序列2所示的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所述蛋白质的DNA分子; 4)与I)或2)或3)限定的DNA分子具有90%以上同源性且编码权利要求I所述蛋白质的DNA分子。
4.含有权利要求2或3所述核酸分子的重组载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌。
5.根据权利要求4所述的重组载体，其特征在于所述重组载体为重组表达载体或重组克隆载体。
6.根据权利要求5所述的重组载体，其特征在于所述重组表达载体中启动所述基因转录的启动子为如下两种中的任一种 (OURA3启动子； (2)17启动子。
7.权利要求I所述的蛋白质，或权利要求2或3所述的核酸分子，或权利要求4或5或6所述的重组表达载体、表达盒或重组菌在如下al) _a4)任一中的应用 al)调控生物的抗紫外线能力； a2)调控生物DNA损伤修复功能； a3)选育抗紫外线生物品种； a4)选育具有DNA损伤修复功能的生物品种。
8.一种培育抗紫外性能力提高的转基因生物的方法，包括将编码权利要求I所述蛋白质的基因导入目的生物中得到转基因生物的步骤；所述转基因生物与所述目的生物相比，抗紫外线能力提闻。
9.一种培育DNA损伤修复能力提高的转基因生物的方法，包括将编码权利要求I所述蛋白质的基因导入目的生物中得到转基因生物的步骤；所述转基因生物与所述目的生物相比，DNA损伤修复能力提高。
10.根据权利要求7所述的应用，或权利要求8或9所述的方法，其特征在于所述生物为微生物；所述微生物具体为酵母。
全文摘要
本发明公开了一种与DNA损伤修复相关的蛋白及其编码基因与应用。本发明所提供的与DNA损伤修复相关的蛋白具体为如下(a)或(b)(a)由序列表中序列3所示的氨基酸序列组成的蛋白质；(b)将序列3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DNA损伤修复相关的由序列3衍生的蛋白质。本发明提供的蛋白HbRad6具有DNA损伤修复的功能，转入微生物中具有DNA损伤修复活性，HbRad6转入酵母rad6突变体菌株中可部分恢复其对UV辐射敏感的表型。
文档编号C12N15/29GK102796186SQ201210294568
公开日2012年11月28日 申请日期2012年8月16日 优先权日2012年8月16日
发明者李德军, 覃碧, 邓治 申请人:中国热带农业科学院橡胶研究所