[发明专利]含J-结构域蛋白质赋予的非生物应激耐受

说明书

通过EFS-WEB提交的序列表的引用

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  文件名   产生日期   大小(字节)   549072000400Seqlist.txt   2007年11月20日   23,509(字节)

技术领域

本发明涉及植物遗传工程领域。更具体说，本发明涉及通过增强含J-结构域的蛋白质，特别是DnaJ-型蛋白质的表达而赋予对非生物应激条件(abioticstress condition)，例如盐度、渗透性和脱水应激耐受性的方法。

背景技术

种子成熟蛋白，或晚期胚胎发生丰富(late embryogenesis abundant)(LEA)蛋白在种子发育的晚期干燥阶段大量产生。大多数LEA蛋白累积在接触外源性脱落酸或经历盐度或脱水所致的非生物应激的种子或植物性组织中。一些LEA蛋白可能通过使大分子水合、螯合离子并使去折叠蛋白质复性而赋予转基因植物对盐和脱水的耐受性。 

采用抑制消减技术(suppression subtractive technique)，发现9种基因在非生物应激条件下的表达高于正常条件。它们中的一种(GmDNJ1)与作为DnaJ同源物并由GenBank保藏为AF 169022的栽培大豆(Glycine max)种子成熟蛋白PM37(GmPM37)有99％核苷酸序列同源性。如图11a所示，其含有DnaJ的特征性组分，包括保守性N-末端J-结构域，富甘氨酸/苯丙氨酸结构域，包含(CXXCXGXG)₄(SEQ ID NO：1)锌指型基序的结构域和非特征性的C-末端结构域(Cyr，D.M.等，J.Biol.Chem.(1994)269：9798-9804，Hennessy，F.等，Cell Stress& Chaperones(2000)4：347-358)。GmDNJ1与任何LEA蛋白不相似。 

据信，DnaJ-样蛋白主要通过辅助Hsp70s的陪伴分子功能来用作陪伴分子或辅助陪伴分子蛋白。Hsp70是最初在果蝇幼虫上发现的对温度升高起反应的许多热激蛋白之一。虽然热激蛋白可以组成型产生或在应激条件下产生，但据信它们主要起陪伴分子的作用。 

DnaJ-样蛋白定义为约73个氨基酸的保守性“J”区域(依据原始公开的大肠杆菌蛋白，通常对着蛋白质的N-末端产生(Hennessy，F.等，同上)。在真核生物蛋白中该结构域略短。如Hennessy等所述，DnaJ-样蛋白可分为：在包括J-结构域、富甘氨酸-苯丙氨酸结构域和(CXXCXGXG)₄(SEQ ID NO：1)基序在内的所有结构域上与DnaJ相似的I型；含J-结构域和富甘氨酸-苯丙氨酸区域的II型；和只含J-结构域的III型。这些组别重新命名为A、B和C。 

J-结构域需要包含三联组氨酸-脯氨酸-天冬氨酸(HPD)并且还含有许多其它高度保守的区域。Hennessy等，(同上)详细比较了许多DnaJ-样蛋白的J-结构域，表明I型和II型蛋白中这些区域的相同性高于III型。