[发明专利]一种ATP-依赖的金属蛋白酶FtsH

说明书

技术领域

本发明属于酶蛋白技术领域，具体涉及一种ATP-依赖的金属蛋白酶FtsH。

背景技术

生物体内的蛋白质经常因为各种形式的损伤从而丧失功能，修复/清除受损蛋白是蛋白质质量控制的一种形式。分子伴侣能够辅助受损蛋白重新折叠，一些酶促修复过程也能逆转某些蛋白的损伤，不能修复的蛋白则被蛋白水解系统降解从而彻底清除。AAA蛋白酶(ATPases Associated with a variety of cellular Activities)同时具有蛋白酶和分子伴侣活性，能介导细菌、线粒体中膜蛋白的降解和修复，形成一个膜结合蛋白的质量控制系统。

FtsH(Filamentation temperature-sensitive H)属于AAA蛋白酶家族，是重要的膜结合蛋白酶。在生物体内，FtsH通过寡聚化形成一个六聚环形结构，将蛋白水解活性位点埋在六聚复合体空穴中央。FtsH蛋白的保守模块包括N-端跨膜域、AAA结构、锌离子结合模块等。FtsH具有ATP酶活性，蛋白水解活性和分子伴侣活性，参与蛋白质质量平衡控制，还与热激、高渗、光胁迫、低温、病害等响应有联系。由于FtsH功能的多样性，所以与细胞内诸多代谢活动和发育进程相关，具有重要的意义。近年来，对其蛋白酶活性有了一定研究，但是仍然存在许多问题有待进一步解决。而且，在不同的物种中，FtsH的序列变异很大，因此，分离并确定FtsH的序列一直是一个难以解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种来自于嗜热菌Alicyclobacillus hesperidium中ATP-依赖的金属蛋白酶FtsH，提供了极端生存条件下的研究对象，以补充现有技术的不足。

本发明提供一种ATP-依赖的金属蛋白酶FtsH，其特征在于：所述酶的氨基酸序列为SEQ ID NO：1。

本发明还提供一种核苷酸，用于编码上述的ATP-依赖的金属蛋白酶FtsH。

所述的核苷酸的序列为SEQ ID NO：2。

本发明还提供重组质粒，用于表达本发明的ATP-依赖的金属蛋白酶FtsH，该重组质粒携带的基因序列为SEQ ID NO：2。

上述的蛋白酶用于研究细胞的应激反应，可应用于农作物的基因改造。

本发明获得的来自于嗜热菌Alicyclobacillus hesperidium中ATP-依赖的金属蛋白酶FtsH，具有ATP酶活性，蛋白水解活性和分子伴侣活性，可应用于农作物的基因改造。本发明的ATP-依赖的金属蛋白酶FtsH可应用于基因工程农作物的改造，能够更好地提高作物抵御环境压力，大大提高农作物的产量。

具体实施方式

下面结合实例对本发明的方法做进一步说明。但实例仅限于说明，并不限于此。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常可按常规条件，如J.萨姆布鲁克(Sambrook)等编写的《分子克隆实验指南》中所述的条件，或按照制造厂商所建议的条件运行。

实施例1：本发明的ATP-依赖的金属蛋白酶FtsH基因全长cDNA获取

本发明首先利用二代测序技术进行全基因组测序、拼接与注释。将具有FtsH保守区的基因自起始密码子AUG至终止密码子UGG进行捕获。具体步骤为：

1、Alicyclobacillus hesperidium的全基因组测序：

总DNA的提取和文库的构建：离心获取Alicyclobacillus hesperidium菌体，参照Fermentas公司GeneJET Genomic DNA Purification Kit进行总DNA提取。参照KAPA NGS Library Preparation Kit构建测序文库。用Illumina HiSeq2000最先进的Solexa paired-end进行全基因组测序，产生160倍覆盖率的数据。应用Velvet(Sequence assembler for very short reads)拼接方法，得到130个contigs。并初步进行基因组注释，找到了约1800个编码蛋白基因。

2、ATP-依赖的金属蛋白酶FtsH基因全长cDNA预测：