專利名稱：一種與dna損傷修復相關的蛋白及其編碼基因與應用的制作方法
技術領域：
本發明涉及生物技術領域，特別涉及一種與DNA損傷修復相關的蛋白及其編碼基因與應用。
背景技術：
天然橡膠是重要的戰略物資和工業原料。約99%以上的天然橡膠來自一個熱帶樹種一巴西橡膠樹。近年來，隨著我國經濟發展，國內天然橡膠自給率嚴重不足，而我國植膠區域有限，廣泛開展天然橡膠產量相關基因的研究，通過生物技術手段實現橡膠樹品種的快速改良，提高天然橡膠單產是橡膠樹研究的一項重要任務。泛素-蛋白酶體途徑(ubiquitin-proteasome pathway, UPP)廣泛存在于真核 生物中，在維持細胞功能以及細胞周期運轉，抵御環境脅迫，胚胎發育，激素響應和衰老等方面發揮著重要的作用。在泛素化過程中，關鍵酶主要包括泛素活化酶(El)、泛素結合酶(E2)和泛素-蛋白連接酶(E3)，對維持細胞內蛋白質的產生和降解的平衡及細胞的穩態和正常功能方面起著重要作用。RAD6是酵母中的一種E2蛋白，其功能喪失突變體對紫外光敏感。擬南芥中與酵母RAD6同源的基因是AtUBC2和AtUBCl，這兩個基因都能恢復酵母rad6突變體對紫外光敏感的表型(Zwirn P, Stary S，Luschnig C，Bachmair A. 1997. Arabidopsis thalianaRAD6 homoIog AtUBC2 complements UV sensitivity, but not N-end rule degradationdeficiency, of Saccharomyces cerevisiae rad6 mutants. Curr Genet 32:309-14·)。此外，AtUBC2和AtUBCl均能調控組蛋白H2B的單泛素化，上調擬南芥抑制開花的基因(FLC)及其同功能基因的表達，從而抑制開花(Gu X, Jiang D, Wang Y, Bachmair A, HeY. 2009. Repression of the floral transition via histone H2B monoubiquitination.Plant J 57:522-533)。單突變體Atubcl和Atubc2表現出很弱的表型，與野生型的表型差別不大，但AtubcI和Atubc2雙突變體則表現出明顯的突變表型，包括急劇減少擬南芥蓮座葉和明顯提前花期，說明AtUBCl和AtUBC2在功能上存在冗余性(Xu L，MenardR, Berr A, Fuchs J, Cognat V, Meyer D, Shen WH. 2009.The E2 ubiquitin-conjugatingenzymes, AtUBCl and AtUBC2, play redundant roles and are involved in activationof FLC expression and repression of flowering in Arabidopsis thaliana. ThePlant Journal 57:279-288)。水稻中與酵母RAD6同源的基因為0sRad6，利用酵母雙雜交方法研究發現，0sRad6與OsSgtl存在互作，且兩者在生長旺盛的組織中(如莖尖分生組織)以及UV輻射或者DNA損傷誘導劑(如麗S或者H2O2)處理后明顯上調表達，以上研究結果說明0SRad6不僅參與了 DNA的損傷修復過程，還在蛋白酶體降解系統中發揮作用，這兩個過程可能都需要泛素連接酶Sgtl的協同作用(Yamamoto Tj Mori Y，IshibashiTj Uchiyama Y，Sakaguchi N, Furukawa T，Hashimoto J，Kimura S，Sakaguchi K. 2004.Characterization of Rad6 from a higher plant,rice(Oryza sativa L. )and itsinteraction with Sgtlj a subunit of the SCF ubiquitin ligase complex. BiochemBiophys Res Commun 314:434-439.)。大豆中與RAD6同源的基因是GmUBC2，在擬南芥中過表達該基因發現，GmUBC2能夠明顯提高擬南芥對干旱和高鹽脅迫的抗性(Zhou GA, ChangRZ,Qiu LJ. 2010. Overexpression of soybean ubiquitin-conjugating enzyme geneGmUBC2 confers enhanced drought and salt tolerance through modulating abioticstress-responsive gene expression in Arabidopsis. Plant Mol Biol 72:357-367)。由此可見，RAD6在植物DNA損傷修復，生長發育以及脅迫反應等方面具有重要作用。但目前尚未有在橡I父樹中研究RAD6蛋白功能的相關報道。
發明內容
本發明的目的是提供一種與DNA損傷修復相關的蛋白及其編碼基因與應用。本發明所提供的蛋白質,名稱為HbRad6,來源于大戟科橡膠屬巴西橡膠樹(HeveabrasiIiensis),是如下 Ca)或(b)(a)由序列表中序列3所示的氨基酸序列組成的蛋白質；·(b)將序列3的氨基酸序列經過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與DNA損傷修復相關的由序列3衍生的蛋白質。上述(b)中的蛋白質可人工合成，也可先合成其編碼基因，再進行生物表達得到。上述(b)中的蛋白質的編碼基因可通過將序列表中序列I所示的DNA序列中缺失一個或幾個氨基酸殘基的密碼子，和/或進行一個或幾個堿基對的錯義突變。序列表中序列3由152個氨基酸殘基組成。為了便于HbRad6蛋白的純化，可在由序列表中序列3的氨基酸殘基序列組成的蛋白質的氨基末端或羧基末端連接上如下表所示的標簽。表標簽的序列
權利要求
1.蛋白質，是如下(a)或(b) Ca)由序列表中序列3所示的氨基酸序列組成的蛋白質； (b)將序列3的氨基酸序列經過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與DNA損傷修復相關的由序列3衍生的蛋白質。
2.編碼權利要求I所述蛋白質的核酸分子。
3.根據權利要求2所述的核酸分子，其特征在于所述核酸分子是編碼權利要求I所述蛋白質的基因；所述基因是如下I)至4)中任一所述的DNA分子 1)編碼序列為序列表中序列I所示的DNA分子； 2)序列表中序列2所示的DNA分子； 3)在嚴格條件下與I)或2)限定的DNA分子雜交且編碼權利要求I所述蛋白質的DNA分子; 4)與I)或2)或3)限定的DNA分子具有90%以上同源性且編碼權利要求I所述蛋白質的DNA分子。
4.含有權利要求2或3所述核酸分子的重組載體、表達盒、轉基因細胞系或重組菌。
5.根據權利要求4所述的重組載體，其特征在于所述重組載體為重組表達載體或重組克隆載體。
6.根據權利要求5所述的重組載體，其特征在于所述重組表達載體中啟動所述基因轉錄的啟動子為如下兩種中的任一種 (OURA3啟動子； (2)17啟動子。
7.權利要求I所述的蛋白質，或權利要求2或3所述的核酸分子，或權利要求4或5或6所述的重組表達載體、表達盒或重組菌在如下al) _a4)任一中的應用 al)調控生物的抗紫外線能力； a2)調控生物DNA損傷修復功能； a3)選育抗紫外線生物品種； a4)選育具有DNA損傷修復功能的生物品種。
8.一種培育抗紫外性能力提高的轉基因生物的方法，包括將編碼權利要求I所述蛋白質的基因導入目的生物中得到轉基因生物的步驟；所述轉基因生物與所述目的生物相比，抗紫外線能力提聞。
9.一種培育DNA損傷修復能力提高的轉基因生物的方法，包括將編碼權利要求I所述蛋白質的基因導入目的生物中得到轉基因生物的步驟；所述轉基因生物與所述目的生物相比，DNA損傷修復能力提高。
10.根據權利要求7所述的應用，或權利要求8或9所述的方法，其特征在于所述生物為微生物；所述微生物具體為酵母。
全文摘要
本發明公開了一種與DNA損傷修復相關的蛋白及其編碼基因與應用。本發明所提供的與DNA損傷修復相關的蛋白具體為如下(a)或(b)(a)由序列表中序列3所示的氨基酸序列組成的蛋白質；(b)將序列3的氨基酸序列經過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與DNA損傷修復相關的由序列3衍生的蛋白質。本發明提供的蛋白HbRad6具有DNA損傷修復的功能，轉入微生物中具有DNA損傷修復活性，HbRad6轉入酵母rad6突變體菌株中可部分恢復其對UV輻射敏感的表型。
文檔編號C12N15/29GK102796186SQ201210294568
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月16日 優先權日2012年8月16日
發明者李德軍, 覃碧, 鄧治 申請人:中國熱帶農業科學院橡膠研究所