[发明专利]一组可提高SOD抗逆性和水溶液中稳定性的氨基酸序列及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一组可提高SOD抗逆性和水溶液中稳定性的氨基酸序列及其应用。

背景技术

超氧化物歧化酶（surperoxide dismutase，EC.1.5.1.1，SOD）是一类金属酶，该酶广泛存在于动物、植物和微生物等多种生物体内。1938年由Mann和Keilin从牛红细胞中分离得到。1969年Mecord和Fridovich发现该蛋白质能催化清除超氧阴离子自由基（O^2-）的反应，是一种重要的氧自由基清除剂，可平衡机体的氧自由基，从而避免当机体内超氧阴离子自由基浓度过高时引起的不良反应。按其结合的金属离子可分为Fe-SOD，Mn-SOD，Cu/ZnSOD三种。SOD具有抗炎、抗病毒、抗辐射、抗衰老等作用，其也在病毒性疾病、自身免疫性疾病、心肌缺血和缺血再灌流综合症、老年性白内障、心血管疾病、辐射病、癌症的治疗预防以及人类长寿等领域中起到重要作用。

     天然SOD在工业生产和食品药品添加过程中有半衰期短，遇变性剂、抑制剂易失活等不利因素。SOD的稳定性是决定其能否商业化的一个重要条件。因此，对SOD进行修饰改造，改变分子的物理化学性质，增加其对高温、极端pH、变性剂、清洁剂、抑制剂等的抗逆性及在水溶液中的稳定性，克服上述不利因素就显得十分必要。目前国内外已有很多的研究，首先是化学修饰，如采用聚乙二醇、右旋糖酐、月桂酰氯、多糖物质等对SOD的氨基和胍基进行化学修饰以提高其稳定性并仍能保留最大活性；其次是基因重组，国际生物学界采用的基因重组法制取人源SOD是SOD制备的最前沿技术，具有高安全、高活性、高稳定性等优势；最后是SOD的模拟化合物，其具备更低的分子量和更高的稳定性，且获取和制备比天然SOD简单。本专利涉及一组可提高SOD抗逆性和水溶液中稳定性的氨基酸序列，为实现SOD的稳定性改造提供了一种全新的思路和方法，该方法操作简便、可行性强、适应性好，可实现传统工业用SOD的升级换代，更有利于SOD酶制剂在成分复杂的食品、药品和化妆品中的添加，并保持长期稳定，延长货架期，具有重要的应用价值和前景。

发明内容

本发明的一个目的是提供一组来源于Geobacillus属的13个特殊嗜热Fe/Mn-SOD的N端氨基酸序列，这13个N端氨基酸序列具有以下特征：

（1）位于Fe/Mn-SOD蛋白的sodA功能域之前，序列长度为101-344个氨基酸，不能独立行使SOD的功能；

（2）其相互之间具有85-100%的同源性；

（3）都包含特殊的共有重复序列Geo-N-repeat，其中9个N端序列含有2个重复序列，另外4个N端序列含有1个重复序列。

本发明的另一目的是提供一组来源于Geobacillus属的13个特殊嗜热Fe/Mn-SOD的N端氨基酸序列，这一组N端氨基酸序列对Geobacillus属的Fe/Mn-SOD的抗逆性和水溶液中稳定性具有决定性作用，除去这一组N端氨基酸序列后的Geobacillus属的Fe/Mn-SOD的抗逆性和水溶液中稳定性大幅降低（实施例1所示）。

本发明的另一目的是提供一组来源于Geobacillus属的13个特殊嗜热Fe/Mn-SOD的N端氨基酸序列，这组N端氨基酸序列可广泛应用于其它SOD（不仅限于SOD），特别是传统工业用SOD的抗逆性和水溶液中稳定性改造。通过一定方法，将这段N端氨基酸序列添加到其它SOD的N端或sodA功能域的N端，可以显著提高SOD的抗逆性、水溶液中及冻干粉的稳定性（如实施例1、2所示）。

本发明的另一目的是提供一种能表达重组超氧化物歧化酶（N端氨基酸序列添加到其它SOD的N端或sodA功能域的N端）的重组质粒。

本发明的再一目的是提供一种能产生上述重组超氧化物歧化酶（N端氨基酸序列添加到其它SOD的N端或sodA功能域的N端）的重组菌。

本发明的再一目的是提供了SEQ ID NO:1-13氨基酸序列在提高SOD的抗逆性、提高SOD在水溶液中稳定性方面的应用。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供一组来源于 Geobacillus属的13个特殊嗜热Fe/Mn-SOD的N端氨基酸序列，如SEQ ID NO:1-13所示。