[发明专利]耐高温组氨酰tRNA合成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组氨酰tRNA合成酶基因及其编码的多肽和制备方法。

                        背景技术

组氨酰tRNA合成酶作用于组氨醇RNA转运合成的过程，这个过程对于组氨酸结合生成蛋白质具有至关重要的作用。这种氨基酸具有独特的碱基特性，而且在多数具有催化功能的蛋白酶群体中是重要的一种。现在所知道的组氨酰tRNA合成酶的基本结构显示这种同族二聚体蛋白酶的亚基由420-550个氨基酸残基组成。表明组氨酰tRNA合成酶在氨基酸转运合成酶中具有一个相对较短的链长，而氨基酸转运合成酶的肽链的长度从300至1100个氨基酸残基。来源于组氨酰-信使核糖核苷和结合了ATP的组氨醇两个有机体，以及他们的组氨酸合成物的组氨酰tRNA合成酶的晶体结构已经被发现。

在2.7的精度条件下，嗜热菌中组氨酰tRNA合成酶的晶体结构已经被测定。在不对称的晶体个体中，有两个同族二聚物，每个亚基包含421个氨基酸残基。每个蛋白质的单体有三个区域组成。源于大肠杆菌以及嗜热菌中的组氨酰tRNA合成酶与有三个区域的二聚体蛋白酶十分相似：一个包含了六个极性反平行的beta-折叠以及三个II类氨基酸转运合成酶图形特征的N末端触点区域；一个组氨酰tRNA合成酶特性的螺旋区域，它可以作为联系tRNA接收器的途径；一个alpha/beta区域的C末端，它可以作为识别反密码子途径以及组氨酰tRNA合成酶的循环。

氨酰化反应遵循标准的两步机制。组氨酰tRNA合成酶也属于这种氨基酸转运合成酶。许多组氨酸的类似物已经被检测出，他们作为酶作用物以及组氨酰tRNA合成酶抑制因子的特性，说明了结构活跃性与相关结构的关系，羧基以及氨基集团的重要性，以及测链的实质。同时，组氨酰tRNA合成酶已经被发现可以作为，例如风湿性关节炎或者风湿性心肌炎等自身免疫疾病当中特别重要的免疫抗原，对于识别这些自身免疫抗原结合的抗原决定部位具有重要意义。

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 1.2417^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组氨酰tRNA合成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酰tRNA合成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，具有耐高温组氨酰tRNA合成酶活性多肽。

本发明的目的还提供了嗜热厌氧菌的组氨酰tRNA合成酶重组载体、含有重组载体的宿主细胞，以及生产蛋白的方法。

本发明一方面提供一种能编码具有耐高温组氨酰tRNA合成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酰tRNA合成酶相关。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酰tRNA合成酶活性的多肽。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。

本发明还提供了生产耐高温组氨酰tRNA合成酶的方法为：

1)分离出编码耐高温组氨酰tRNA合成酶的核苷酸序列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酰tRNA合成酶的重组细胞；

4)培养步骤3)中的重组细胞；

5)分离、纯化得到耐高温组氨酰tRNA合成酶。