[发明专利]耐高温胞苷酸激酶基因及其编码的多肽和制备方法

说明书

                        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胞苷酸激酶基因及其编码的多肽和制备方法。

                        背景技术

Cytidylate kinase(EC 2.7.4.14)，又名Cytidine MonophosphateKinase，中文名称为胞苷酸激酶。由于这种酶能催化胞苷酸和尿苷酸的磷酸化，所以又称胞苷酸/尿苷酸激酶。

细胞中所有的嘧啶核苷酸，都是从UMP转变而来的，不管是从头合成还是补救途径。胞苷酸激酶能把尿苷一磷酸和胞苷一磷酸转变为相应的二磷酸核苷。由于所有的嘧啶核苷酸都来自UMP，所以此酶所催化的反应是第一个关键步骤，并且在进一步的嘧啶核苷酸的合成代谢中它也是一个重要的酶。此酶三级结构的主要特征是中心有五条链的β折叠，两边是螺旋结构。

已经证明，嘧啶一磷酸激酶对于细胞生理是很重要的。在细菌和酵母中，此酶对细胞的增殖和生理相关的方面作了广泛的研究。在大肠杆菌中，胞苷酸激酶基因的产物影响着细胞的增殖。

在酵母中，UMP激酶基因的突变可以造成条件致死表现型，影响RNA和蛋白质的合成，最后造成细胞的死亡。1986年，Liljelund和Lacroute利用这种突变的互补性分离了真核生物的UMP激酶。Lan Zhou和Francois Lacroute也用同样的方法分离了拟南芥的这个酶的cDNA。

植物的此酶的研究不多，它的含量在种子发育和果实发生的过程中升高。

哺乳动物的细胞中有两种嘧啶核苷一磷酸激酶，胸苷酸激酶和尿苷酸/胞苷酸激酶。胸苷酸激酶催化dTMP和dUMP的磷酸化作用，而胞苷酸/尿苷酸激酶催化CMP、UMP、dCMP和dUMP的磷酸化作用。这两种酶可以使嘧啶核苷酸的结构类似物磷酸化，因而在癌症和病毒感染的治疗方面得到了广泛的应用。

对于人，胞苷酸激酶与一种自体免疫缺陷有关，这种缺陷可以导致对呼吸系统传染病的敏感性。此酶的表达不足可以造成一种与由腺苷酸脱氨酶缺陷导致的免疫缺陷相似的综合症。

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MB4^T(Chinese collection of microorganisms AS 1.2430^T＝JCM 11007^T)。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胞苷酸激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，编码具有耐高温胞苷酸激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胞苷酸激酶活性多肽。

本发明的另一目的还提供了嗜热厌氧菌的胞苷酸激酶重组载体、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胞苷酸激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胞苷酸激酶相关。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胞苷酸激酶活性的多肽。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。

本发明提供的制备耐高温胞苷酸激酶的方法包括以下步骤：

1)分离出编码耐高温胞苷酸激酶的核苷酸序列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，形成能生产耐高温胞苷酸激酶的重组细胞；

4)培养步骤3)中的重组细胞；

5)分离、纯化得到耐高温胞苷酸激酶。