[发明专利]氨基酰化酶-1的用途

说明书

本发明提供了一种氨基酰化酶‑1在改善植物性状中的用途，改善植物性状选自：提高植物种子发芽率；提高植物植株高度；增加叶面积；增加茎粗；增加根长；增加叶片数；增大根面积；增加荚果重量；和增大植株鲜重中的任意种。本发明还提供了一种氨基酰化酶‑1在提高细菌抗聚乙二醇中的用途。所述氨基酰化酶‑1的蛋白选自如SEQ ID NO.1所示的蛋白，或与如SEQ ID NO.1所示的蛋白具有90％以上序列同源性且具备氨基酰化酶‑1酶活性的蛋白。

技术领域

本发明属于农业生物技术领域，涉及玉米氨基酰化酶-1基因在提高细菌抗聚乙二醇能力和改善植物生长性能方面的用途。

背景技术

氨基酰化酶-1具有结合Zn²⁺离子的锌结合结构域和促进锌结合结构域二聚的主域，其活性位点位于两个锌结合域之间^[1-2]。结合锌通过促进N-酰基-L-氨基酸底物的结合，引起构象转移，蛋白质的亚单位在底物周围聚集，从而使催化得以发生^[3]。

氨基酰化酶-1(酰化酶I；N-酰基-L-氨基酸酰胺水解酶)参与N-酰化或N-乙酰化氨基酸的水解(除了L-天冬氨酸)，当L-氨基酸的N-端共价结合到酰基上时，形成N-酰基-L-氨基酸。酰基为氨基酸提供了稳定性，使其更耐降解。但N-酰基-L-氨基酸不能直接用作构建蛋白质的基块，必须先通过氨基酰化酶-1转化为L-氨基酸，而L-氨基酸产物可用于生物合成或分解代谢能量。

氨基酰化酶-1在动物机体内参与调节细胞对氧化应激作用，并参与氨基酸代谢和尿素循环，而植物中尿素循环的意义在于合成精氨酸，个别植物也可产生尿素，在脲酶作用下分解生成氨，用以合成包括核酸、激素、叶绿体、血红素、胺、生物碱等含氮化合物。然而，对于氨基酰化酶-1在植物中的研究极少。施华芳等^[4]从水稻中纯化得到的水稻氨基酰化酶对N-乙酰-L-甲硫氨酸的活性最大，其次为N-乙酰-DL-丝氨酸和N-乙酰-L-丙氨酸。

参考文献

[1]Lindner-HA,Lunin-VV,Alary-A,et al.Essential Roles of Zinc Ligationand Enzyme Dimerization for Catalysis in the Aminoacylase-1/M20 Family[J].Journal of Biological Chemistry,2003,278(45):44496-44504.

[2]Fones-WS,Lee-M.Hydrolysis of N-acyl derivative of alanine andphenylalanine by acylase I and carboxypeptidase[J].Journal of BiologicalChemistry,1953,201(2):847-856.

[3]Lindner-H,Alary-A,Wilke-M,et al.Probing the acyl-binding pocket ofaminoacylase-1[J].Biochemistry,2008,47(14):66-75.

[4]施华芳,黄伟达,李宏杰.水稻氨基酰化酶的分类、纯化与性质分析[J].生物化学杂志,1997,13(1):54-58.

[5]Fougere-F,Le-RD,Streeter-JG.Effects of salt stress on amino acid,organic acid,and carbohydrate composition of roots,bacteroids,and cytosol ofalfalfa(Medicago sativa L.)[J].Plant Physiology,1991,96(4):1228-1236.