[发明专利]一种外切型糖胺聚糖裂解酶及其编码基因与应用

说明书

本发明涉及一种外切型糖胺聚糖裂解酶及其编码基因与应用。外切型糖胺聚糖裂解酶的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示；外切型糖胺聚糖裂解酶的编码基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示；本发明所述的外切型糖胺聚糖裂解酶可以降解还原端标记的硫酸软骨素四糖；是一种从还原端降解糖胺聚糖的外切型糖胺聚糖降解酶；运用这种酶可以成功的对硫酸化的硫酸软骨素的六糖和八糖进行测序，可应用于糖胺聚糖的构效关系研究中，具有广阔的科研前景。

技术领域

本发明涉及一种外切型糖胺聚糖裂解酶及其编码基因与应用，属于基因工程技术领域。

背景技术

糖胺聚糖(glycosaminoglycan，GAG)，曾被称为粘多糖、氨基多糖和酸性多糖，为杂多糖的一种。主要包括透明质酸(Hyaluronic Acid，HA)，肝素/硫酸乙酰肝素(Heparin/Heparan Sulfate，Hep/HS)，硫酸软骨素/硫酸皮肤素(Chondroitin Sulfate/DermatanSulfate，CS/DS)，硫酸角质素(Keratan Sulfate，KS)。它是由重复二糖单位组成的直链多糖，除硫酸角质素的二糖单位是由中性的D-半乳糖和N-乙酰葡糖胺组成以外，其它糖胺聚糖的二糖单位均是由己糖醛酸(D-葡萄糖醛酸/L-艾杜糖醛酸)与己糖胺(N-乙酰葡萄糖胺/N-乙酰半乳糖胺)组成。其中透明质酸结构相对简单，由D-葡萄糖醛酸和N-乙酰葡糖胺组成的二糖单位经β-1,4-糖苷键连接而成。其它糖胺聚糖则由于各种修饰酶的作用使糖链变得异常复杂，主要表现在糖链中不同部位羟基(-OH)和氨基(-NH₂)的硫酸化，D-葡萄糖醛酸在C5-差向异构酶的作用下转变为L-艾杜糖醛酸，己糖胺二位氨基的乙酰化等。糖胺聚糖糖链结构的这种高度复杂性不是随机发生的，而是具有高度的时空特异性，是各种糖链合成相关酶在不同细胞组织和器官的不同发育阶段表达调控水平所致，不同的结构使其具有不同的功能，结构的复杂性赋予其功能的多样性。

糖胺聚糖广泛存在于动物细胞细胞膜表面和胞外基质中，通过与各种蛋白的特异相互作用参与了细胞的增值和分化、细胞间的识别、细胞转移、组织形态发生、癌变等各种生理和病理过程(Knudson and Knudson 1993,Perrimon and Bernfield 2000,Karbownikand Nowak 2013)，糖胺聚糖所具有的一系列重要的生物学功能使其成为重要的生物活性分子，在医药及功能食品中得到广泛应用，如肝素、硫酸软骨素、透明质酸(Noble 2002,Jiang,Liang et al.2007)等。近年来的大量研究表明，糖胺聚糖的生物功能是通过多糖链中具有特殊结构的功能区与特定蛋白的特异相互作用来实现的，同一多糖链中存在不同结构的功能区，与不同的蛋白相互作用可以行使不同的功能，为了研究与特定蛋白作用的结构功能区的特点，需要对其进行构效关系研究分析。