[发明专利]玉米支链淀粉酶无效

专利信息
申请号: 98804784.5 申请日: 1998-05-04
公开(公告)号: CN1257544A 公开(公告)日: 2000-06-21
发明(设计)人: K·E·布罗伊 申请(专利权)人: 纳幕尔杜邦公司
主分类号: C12N15/56 分类号: C12N15/56;C12N15/82;C12Q1/68
代理公司: 中国专利代理(香港)有限公司 代理人: 卢新华,温宏艳
地址: 美国特拉华*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 玉米 淀粉酶
【说明书】:

                       发明领域

本发明属于植物分子生物学范畴。更具体而言,本发明涉及编码参与淀粉在玉米植物和种子中淀粉生物合成的酶的核酸片段。

                       发明背景

玉米淀粉是食物、饲料和工业产品的一重要组分。广义地讲,它由2种类型的葡聚糖聚合物组成:有几个稍许的有相对长链的聚合物-直链淀粉,和链较短但高度分支的分子,叫做支链淀粉。它们的合成依赖于多个酶间复杂的相互作用(Smith,A.等,(1995)植物生理学,107:673-677;Preiss,J.(1988)植物生化14:181-253)。它们中重要的是ADP-葡萄糖焦磷酸化酶,它催化ADP-葡萄糖的生成;以ADP-葡萄糖作底物,应用α-1,4连接形成聚合物的一系列淀粉合成酶;和几种淀粉分支酶,它们通过α,1-6连接将聚合物的一部分转移到它的另一部分来修饰聚合物。但是根据来自其它淀粉形成植物,如土豆和玉米突变物的数据,已逐步明了其它酶在确定淀粉的最终结构上也起到一定作用。尤其是,脱支酶,如异淀粉酶和支链淀粉酶,和非对称酶不仅参与淀粉的降解,而且在淀粉合成的过程中修饰其结构。已设计了不同的作用模式,但是全有这些均共享同一观点,即它们的活性,或其缺失改变了所产生淀粉的结构。

这有应用的意义,因为淀粉结构的改变,例如直链淀粉和支链淀粉的相对含量或者支链淀粉分支长度和程度的改变可在烹饪和工业过程中改变其功能。例如,来自自然发生突变的不同谷物的淀粉可一方面区别其结构上的不同,同时区别其功能上的差异,如Rapid Visco分析,当淀粉被加垫然后冷却后可测定其粘度的改变(Walker,C.E.,(1988)谷类食物世界33:491-494)。不同酶间的相互作用产生不同的结构,随之不同的结构如何与不同的功能相关,尚未完全阐明。但是,变化的淀粉结构会导致淀粉功能的改变,而淀粉功能的改变会导致新的应用或降低加工处理过程的消费(目前某些淀粉功能只能通过对淀粉进行昂贵的化学修饰而获得)是已知的。

脱支酶在淀粉合成中的作用,尤其是影响分支程度的作用谷物中这些基因的过度表达或表达降低可用于玉米淀粉支链的分布。尽管已对其它植物的支链淀粉酶基因有所描述(美国专利号5514576;NakamuraY.等(1996)植物(2):209-218;Renz.A.等,(1995)EMBL登记号1076269),但对玉米的支链淀粉酶基因尚未有所记载。

                     发明简述

本发明涉及编码玉米支链淀粉酶的单一核酸片段。此外,本发明涉及与编码玉米支链淀粉酶的核酸片段互补的核酸片段。

此外本发明涉及编码玉米支链淀粉酶的嵌合基因或者与编码玉米支链淀粉酶的核酸片段互补的核酸片段,它们可操作地连接到了适宜的调节序列上。其中嵌合基因的表达可引起玉米支链淀粉酶在转染的宿主细胞中的产生水平改变。

在另一实施方案中,本发明涉及转化的宿主细胞,它可操作地连接到了适宜的调节序列上,其基因组中包含了编码玉米支链淀粉酶的嵌合基因,其中嵌合基因的表达能引起玉米支链淀粉酶在转化的宿主细胞中产生水平的改变。转化的宿主细胞可来源于真核生物或原核生物,包括来源于高等植物和微生物的细胞。本发明还包括由转化的高等植物宿主细胞产生的转化植物和由该转化植物而来的种子。

此外,本发明的另一实施方案涉及一种改变玉米支链淀粉酶在转化的宿主细胞中表达水平的方法,它包括a)用编码玉米支链淀粉酶,可操作地连接了适宜调节序列的嵌合基因转化宿主细胞;b)在适于嵌合基因表达的条件下培养转化的宿主细胞,其中嵌合基因的表达能改变玉米支链淀粉酶在转化的宿主细胞中的产生水平。

本发明的另一实施方案还涉及一种获得核酸片段的方法,该核酸片段编码全部或基本上所有编码植物支链淀粉酶的氨基酸序列。

                 附图简述及序列描述

由以下详细的描述和对应的图例以及对序列的描述将对本发明有更为全面的理解,这些描述是本申请的一部分。

图1是SEQ ID NO:8(Sbjct)中玉米支链淀粉酶和GenBank登记号D50602(Query)中稻(Oryza sativa)支链淀粉酶的氨基酸序列的对比。

SEQ ID NO:1是编码部分玉米支链淀粉酶的cDNA克隆cen3n.pk0028.d2的核苷酸序列。

SEQ ID NO:2是由cDNA克隆cen3n.pk0028.d2的核苷酸序列翻译而推断出的氨基酸序列。

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