[发明专利]一种快速检测3-磷酸甘油酸（3PG）的方法及其使用的生物传感器

说明书

本发明公开了一种快速检测3‑磷酸甘油酸(3PG)的方法及使用的生物传感器。本发明的发明人对现有的T0蛋白进行突变，制备了可与3PG结合且与3PG的亲和力高于T0蛋白的蛋白质，并用这些蛋白质制备可以快速检测待测菌株生产3PG能力的生物传感器。该生物传感器可以用于筛选生产3PG或3PG的下游产物的菌株。本发明在微生物研究及改造方面将具有重要的应用前景。

本发明涉及一种快速检测3-磷酸甘油酸(3PG)的方法，属于基因工程技术领域。

背景技术

微生物合成途径利用廉价的可再生资源可生产众多有价值的代谢产物，如药品、饲料、塑料等。识别代谢途径潜在的限速步骤对调控目标产物的代谢流具有非常重要的指导意义，特别是检测代谢途径中的关键酶或者中间代谢物对代谢途径改造及评价至关重要。3-磷酸甘油酸(Glycerate-3-P，3PG)是生物细胞中常见的分子之一，也是糖酵解与卡尔文循环过程中的中间产物。同时，3PG作为甘油酸的磷酸衍生物，也是丝氨酸合成的一个重要中间体¹，而丝氨酸又是合成色氨酸必不可少的前体物质²，由此可见，3PG在代谢网络中占据及其重要的地位。因此建立对3PG的检测方法对很多有价值的代谢产物的生产具有重要意义。因此，建立一种快速检测3PG的方法对众多有价值的代谢产物的生产具有重要意义。

生物传感器具有稳定性好，易于操作等有点，并且在筛选中具有高通量鉴别小分子的优势，为昂贵的体外筛选提供了廉价的替代品。另外，计算机改造及优化蛋白技术的不断成熟也为生物传感器的开发提供了重要的技术支持。

发明内容

本发明的目的是快速检测3PG。

本发明首先保护蛋白质，为C1)或C2)或C3)：

C1)氨基酸序列如SEQ ID NO：4所示的蛋白质；

C2)将C1)所示的蛋白质氨基酸序列中第19位和第207位的氨基酸残基进行置换，得到的蛋白质；

C3)在C1)或C2)所示的蛋白质的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质。

所述蛋白质可满足(X1)和/或(X2)：

(X1)可与3PG结合；

(X2)“所述蛋白质与3PG”的亲和力高于“氨基酸序列如SEQ ID NO：1所示的T0蛋白”与3PG”的亲和力。

所述(X1)中，所述蛋白质可与3PG结合具体可为所述蛋白质可与3PG特异结合。

所述C2)中，第19位的L置换为P，所述第207位的V置换为A。

编码上述任一所述蛋白质的核酸分子也属于本发明的保护范围。所述核酸分子可以是 DNA，如cDNA、基因组DNA或重组DNA；所述核酸分子也可以是RNA，如mRNA或hnRNA等。

本领域普通技术人员可以很容易地采用已知的方法，例如定向进化和点突变的方法，对本发明的编码所述蛋白质的核苷酸序列进行突变。那些经过人工修饰的，具有与本发明分离得到的所述蛋白质的核苷酸序列75％或者更高同一性的核苷酸，只要编码所述蛋白质，均是衍生于本发明的核苷酸序列并且等同于本发明的序列。

这里使用的术语“同一性”指与天然核酸序列的序列相似性。“同一性”包括与上述任一所述蛋白质的核苷酸序列具有75％或更高，或80％或更高，或85％或更高，或90％或更高，或 95％或更高同一性的核苷酸序列。同一性可以用肉眼或计算机软件进行评价。使用计算机软件，两个或多个序列之间的同一性可以用百分比(％)表示，其可以用来评价相关序列之间的同一性。

含有上述任一所述核酸分子的表达盒、重组载体、重组微生物或转基因细胞系也属于本发明的保护范围。

所述重组载体可为向表达载体或克隆载体插入所述核酸分子得到的重组质粒。