[发明专利]跨膜转运蛋白及其编码基因和它们的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种跨膜转运蛋白，还涉及该跨膜转运蛋白的编码基因，以及含有该跨膜转运蛋白基因的重组载体和细胞，以及该跨膜转运蛋白及其编码基因含有该基因的重组载体及细胞在培育具有耐碱性转基因生物中的应用。

背景技术

维生素B12、柠檬酸等大分子穿越细菌的外膜并不是一件简单的事，细胞必需对物质进行选择性吸收，而且外膜没有任何向胞内拉动大分子的产能细胞器。最新研究表明，这些大分子的运输就是依赖于跨膜转运蛋白(TonB)的外膜转运系统。

这种TonB依赖性运输机(TonB-dependent transporter，TBDT)含有一个beta-barrel结构域和一个luminal结构域，beta-barrel结构域是一串并联片形成允许大分子通过的通道，luminal结构域在细胞允许大分子通过之前一直阻塞barrel。晶体学研究结果显示，TonB与luminal结构域的一端相结合。研究人员推测TonB可能是将luminal结构域从barrel拔出来，或者改变lumina结构域的形状为大分子的通过开辟道路。

发明内容

本发明的发明人基于对跨膜转运蛋白的分子生物学研究，意外地发现从嗜碱单胞菌(Alkalimonas amylolytica N10，CGMCC NO.0463)中得到了一种跨膜转运蛋白(TonB)及其编码基因，另一方面还提供了含有该跨膜转运蛋白基因的重组载体和细胞，以及该跨膜转运蛋白及其编码基因含有该基因的重组载体及细胞在培育具有耐碱性转基因生物中的应用。

本发明提供了一种跨膜转运蛋白，其中，该跨膜转运蛋白具有SEQ ID No：2所示的氨基酸序列，或者该跨膜转运蛋白具有将SEQ ID No：2所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代、缺失或添加后仍具有跨膜转运蛋白活性的氨基酸序列。

本发明还提供了一种跨膜转运蛋白蛋白基因，其中，该基因具有SEQ ID No：1所示的核苷酸序列，或者该基因具有编码SEQ ID No：2所示的氨基酸序列的核苷酸序列。

另外，本发明还提供了一种重组载体，其中，该重组载体含有本发明提供的编码跨膜转运蛋白的基因。

本发明还提供了一种转基因细胞，其中，该转基因细胞含有本发明提供的编码跨膜转运蛋白的基因。

本发明还提供了跨膜转运蛋白及其编码基因、含有该基因的重组载体及转基因细胞在培育具有耐碱性转基因生物中的应用。

跨膜转运蛋白TonB在耐碱植物培育等方面具有重要的应用潜力。通过克隆得到跨膜转运蛋白TonB基因，并通过转基因的操作将微生物来源的跨膜转运蛋白TonB导入到植物细胞中，获得耐碱性提高的转基因植株成为可能。

附图说明

图1显示了重组载体pUC18-Aan10-tonB导入的大肠杆菌K12(pUC18-Aan10-tonB)的耐碱性的测定结果，其中，将重组载体pUC18-Aan10-tonB导入的大肠杆菌K12(pUC18-Aan10-tonB)分别接种到pH为8.0、8.5、9.0和9.5(含有50mM的CAPS、HEPES和TRICINE，5N NaOH调节)的LB液体培养基中(100μg/ml氨苄青霉素)，培养12小时后测定OD₆₀₀，以导入pUC18空载体的大肠杆菌K12为对照(每组三个平行)。

图2显示了跨膜转运蛋白缺失的大肠杆菌K12(ΔtonB)以及导入重组载体pUC18-Aan10-tonB的K12(ΔtonB)(pUC18-Aan10-tonB)耐碱性的测定结果，其中，将导入重组载体pUC18-Aan10-tonB的K12(ΔtonB)(pUC18-Aan10-tonB)和跨膜转运蛋白缺失的大肠杆菌K12(ΔtonB)分别接种到pH为8.0、8.5、9.0和9.5(含有50mM的CAPS、HEPES和TRICINE，5N NaOH调节)的LB液体培养基中，培养12小时后测定OD₆₀₀，以大肠杆菌K12为对照(每组三个平行)。

具体实施方式

以下本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。