[发明专利]一种位点突变的嗜热异常球菌IrrE蛋白及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种位点突变的嗜热异常球菌IrrE蛋白，具体涉及功能域优化的嗜热异常球菌Dgeo0395同源蛋白，以及该类蛋白在增强原核宿主对干燥、氧化和紫外线辐照抗性方面的应用。

背景技术

IrrE是嗜热异常球菌(Deinococcus geothermalis)重要的调控蛋白，由Dgeo0395基因编码。根据NCBI(美国国立生物技术信息中心)数据库的信息，目前发现的Dgeo0395同源蛋白共有23个。已知Dgeo0395能够特异性响应胁迫信号，提高该菌株本身抗击基因的表达。

但目前未见嗜热异常球菌中的Dgeo0395蛋白在增强其他生物干燥、氧化和紫外线辐照抗性功能的研究报道。也未见到对此类蛋白的关键功能基序进行分析，并通过定点突变使功能优化的报道。

发明内容

本发明的目的是对Dgeo0395基因编码蛋白的关键功能基序进行优化，获得调控能力更好的新蛋白序列，以大大提高重组菌株的抗性。

本发明通过同源建模方式分析调控蛋白Dgeo0395的结构域。发现Dgeo0395由三个结构域组成，其中HTH结构域是参与靶标基因启动子结合作用。其HTH结构域由3个α螺旋(α6、α7和α8)组成。

其中α7螺旋上含有重要的功能域基序“154LAELA159”。目前NCBI数据库中23个Dgeo0395的同源蛋白的蛋白序列中均含有此段功能域基序序列，而且，此段功能域基序仅发现于异常球菌属(Deinococcus)菌株(图1)。

本发明利用氨基酸定点突变的方法，通过抗逆实验结果，分析比较此段基序中的不同位点氨基酸残基对整个调控蛋白Dgeo0395抗逆作用的影响，找到了对嗜热异常球菌调控蛋白Dgeo0395的重要功能域基序154LAELAR159进行氨基酸优化的突变方式。

具体研究工作如下：

Dgeo0395基因的功能域基序的氨基酸优化

1)对嗜热异常球菌Dgeo0395的氨基酸序列(如SEQ ID NO.2所示)进行结构域功能分析。并对其重要的功能域基序154LAELAR159(如SEQ ID NO.3所示)，进行氨基酸定点突变。

以下是Dgeo0395氨基酸序列，其中，下划线部分是功能域基序154LAELAR159。MTQGQTPPEELSADPSPETGALAPAKARMRELATAYARRLPGLDTHSLMSGLDATLTFMPMGDRDGAYDPEHRVVLINSRVRPERQRFTLAHEISHALLLGDDDLLSDLHDAYEGERLEQVIETLCNVGAAAILMPETLIDELLARFGPSGRARADVSASSALYALAERTSVPVLYAVCAVSRLEAESGEERLPEKALTVRASAGSPGVKYSLRPGTLIPDDHPVAVALETRLPITQESYVPFRSGRRMPAYVDAFPERQRVLVSFALLPKATKGGEQDESGV

所述定点突变是功能域基序154LAELAR159上第二位丙氨酸(155A)和/或第五位丙氨酸(158A)突变为丝氨酸。

其中，功能域基序154LAELAR159中第二位的丙氨酸突变为丝氨酸，序列如SEQ ID NO.4所示；第五位的丙氨酸突变为丝氨酸，序列如SEQ ID NO.5所示。见下表：

表1Dgeo0395基因的功能域基序的氨基酸优化