[发明专利]一种松墨天牛热激蛋白MaltHSP20-11及其编码基因和应用

说明书

本发明公开了一种松墨天牛热激蛋白MaltHSP20‑11及其编码基因和应用，属于热激蛋白领域。本发明提供的松墨天牛热激蛋白HSP20基因全长531bp，编码176个氨基酸。通过荧光定量方法，获得了该基因在热胁迫条件下的表达特性，高温会明显诱导该基因的上调，表明此蛋白在松墨天牛幼虫抵御高温胁迫中发挥重要作用。最后构建原核表达载体，通过体外表达的方法，成功获得了纯化的松墨天牛热激蛋白MaltHSP20‑11。对Ni⁺树脂柱纯化后的松墨天牛热激蛋白MaltHSP20进行分子伴侣活性验证，表明该蛋白可有效保护苹果酸脱氢酶的热聚沉。因此，本申请具有极高应用价值，也为松墨天牛耐热性研究提供了分子依据。

技术领域

本发明属于热激蛋白领域，更具体地说，涉及一种松墨天牛热激蛋白MaltHSP20-11及其编码基因和应用。

背景技术

松墨天牛(Monochamus alternatus)隶属于鞘翅目(Coleoptera)，天牛科(Cerambycidae)，不仅是我国南方松林中的重要蛀干害虫，还是世界检疫性有害生物松材线虫的主要传播媒介。松墨天牛与松材线虫的侵染循环破坏松树输导组织，导致松树萎蔫病，对我国乃至世界的森林资源造成巨大威胁。松墨天牛主要广布于我国的亚热带及热带地区，由于全球气候变暖的出现，极端高温频现，该害虫在夏季需经历高达将近40℃的高温，具有较强的耐热性。

在长期的进化过程中，面对外界环境的高温压力，昆虫逐渐形成了一套由躲避，感觉神经元检测，体温调节，热代谢回应，激素分泌及胁迫响应等构成的复杂精密的适应机制。而热激蛋白(Heat Shock Protein,HSP)，又称作热休克蛋白，是生物体胁迫响应的重要组分。除了在高温胁迫之外，低温、干旱、缺氧、高盐、杀虫剂等生物或非生物胁迫均会诱导热激蛋白的上调。这类蛋白作为分子伴侣，可调控蛋白质的合成，聚集，及降解。在高温胁迫下，能量供应受限，蛋白质的合成受阻，热激蛋白会被优先转录，引导其他蛋白质的正确折叠，帮助生物体度过不良环境。根据分子量的大小，热激蛋白被划分为HSP90，HSP70，HSP60，HSP40，和HSP20等5个家族。

热激蛋白20属于ATP-独立型热激蛋白，即可在ATP不存在的条件下独立工作。由于面临热胁迫时昆虫的ATP合成减弱，因此，在热胁迫下HSP20作为昆虫抵御胁迫生理机制中的第一道防线，HSP20以寡二聚体的形式形成疏水结合腔与底物蛋白进行结合，防止在热胁迫条件下未折叠蛋白质的错误折叠，以及已折叠蛋白质的受热变性。因此，HSP20家族在昆虫抵御高温胁迫过程中尤为重要。

目前，对昆虫热激蛋白的研究主要集中于HSP70及HSP90家族，而对于应对热胁迫的首要防线HSP20研究较少。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明所要解决的技术问题在于提供一种松墨天牛热激蛋白MaltHSP20-11。本发明所要解决的另一技术问题在于提供松墨天牛热激蛋白MaltHSP20-11的编码基因。本发明还要解决的技术问题在于提供一种松墨天牛热激蛋白MaltHSP20-11的应用，可有效保护猪心苹果酸脱氢酶的热聚沉。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种松墨天牛热激蛋白MaltHSP20-11，其氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。

所述的松墨天牛热激蛋白MaltHSP20-11的编码基因，其核苷酸序列如SEQ IDNO.1所示。

扩增所述的松墨天牛热激蛋白MaltHSP20-11的编码基因的引物。

含有所述的松墨天牛热激蛋白MaltHSP20-11的编码基因的载体。

作为优选，所述的含有松墨天牛热激蛋白MaltHSP20-11的编码基因的载体为PET-28(+)/MaltHSP20-11。

含有所述载体的细胞、组织或微生物。