一组可提高sod耐热温度和热稳定性的氨基酸序列及其应用的利记博彩app
【专利摘要】本发明涉及一组可提高SOD耐热温度和热稳定性的氨基酸序列及其应用，它是一组来源于 Geobacillus 属的13个特殊嗜热Fe/Mn-SOD的N端氨基酸序列。这组氨基酸序列具有以下特征：1）位于Fe/Mn-SOD蛋白的sodA功能域之前，序列长度为101-344个氨基酸，功能未知；2）其相互之间具有85-100%的同源性；3）均包含1或2个特殊的共有重复序列Geo-N-repeat。这组氨基酸序列对 Geobacillus 属的Fe/Mn-SOD的耐热温度和热稳定性具有决定性作用，可广泛应用于其它SOD（特别是常温SOD）的改造，显著提高其耐热温度和热稳定性。
【专利说明】一组可提高SOD耐热温度和热稳定性的氨基酸序列及其应 用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一组可提高S0D耐热温度和热稳定性的氨基酸序列及其应用。
【背景技术】
[0002] 超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase，简称S0D)，是唯一能够特异性清除自由 基〇2*^的抗氧化金属酶，是生物体防御氧毒性的关键。该酶广泛存在于自然界的生物体 内，自1969年从牛红细胞发现并正式命名以来，科学家已从细菌、真菌、原生动物、藻类、昆 虫、鱼类、植物和哺乳动物等生物体内都分离得到了S0D。由于S0D的特殊功效，其在医药、 日用化工、食品、农业以及环保等领域具有广泛的应用价值。目前，S0D临床应用主要集中 在抗炎症方面（以类风湿以及放射治疗后引起的炎症病人为主)，此外对某些自身免疫性疾 病(如红斑狼疮、皮肌炎)、肺气肿、抗癌和氧中毒等都有一定疗效；在食品工业主要用作食 品添加剂和重要的功能性基料；在化妆品行业里主要用作抗炎、抗衰老的重要功能性成分。
[0003]基于金属辅基不同，该酶可分为Cu/Zn-S0D、Mn-S0D、Fe-S0D、Ni-S0D四种类型。 Mn-S0D与Fe-SOD主要存在于原核生物中，二者序列及结构同源性很高，进化上相近；而Cu/ Zn-S0D存在于真核生物中，属于进化上的另一个分支。目前已开发的SOD产品绝大部分都 是Cu/Zn-S0D，最早是从动物的血、肝中分离提取的，近年来植物来源的S0D也有了大量相 关报道。微生物来源的S0D，尤其嗜热菌中分离的S0D由于具有耐高温、稳定性好的特点， 使其在化工应用中比常温酶具有更好的适用性，而越来越受到更多关注。嗜热S0D具有极 高的热稳定性、耐受物理、化学变性剂的优良特性，在工农业生产中具有巨大的应用价值， 主要来源与自然界分离，原料受限，难以满足工业化需要。目前对S0D进行生产加工以提高 其热稳定性的方法主要有基因工程方法、研究S0D模拟物、化学修饰、酶固定化等，但普遍 存在改造手段技术繁琐，操作困难，适应性差，且其效果并不太明显等弊端和局限性，这些 问题已严重影响到了嗜热S0D的工业化进程。本专利涉及的一组可提高S0D耐热温度和热 稳定性的氨基酸序列为实现S0D的耐热性改造提供了一种全新思路和方法，该方法操作简 便、可行性强、适应性好，可实现传统工业用S0D的升级换代，具有重要的应用价值和前景。
【发明内容】
[0004]本发明的一个目的是提供一组来源于属的13个特殊嗜热Fe/Mn-S0D的N端氨基酸序列，这13个N端氨基酸序列具有以下特征：（1)位于Fe/Mn-SOD蛋白的sodA 功能域之前，序列长度为101-344个氨基酸，不能独立行使SOD的功能；（2)其相互之间具 有85-100%的同源性；（3)都包含特殊的共有重复序列Geo-N-r印eat(图2)，其中9个N端 序列含有2个重复序列，另外4个N端序列含有1个重复序列。
[0005]本发明的另一目的是提供一组来源于属的13个特殊嗜热Fe/Mn-S0D的N端氨基酸序列，这一组N端氨基酸序列对foo知ciBys属的Fe/Mn-SOD的耐热温度和 热稳定性具有决定性作用，除去这一组N端氨基酸序列后的属的Fe/Mn-S0D 耐热温度和热稳定性大幅降低(实施例1所示)。
[0006] 本发明的另一目的是提供一组来源于属的13个特殊嗜热Fe/Mn-SOD 的N端氨基酸序列，这组N端氨基酸序列可广泛应用于其它SOD (不仅限于S0D)，特别是常 温S0D的耐热温度和热稳定性改造。通过一定方法，将这段N端氨基酸序列添加到其它S0D 的N端或sodA功能域的N端，可以显著提高SOD的耐热温度和热稳定性(实施例2所示)。
[0007] 本发明的另一目的是提供一种能表达重组超氧化物歧化酶（N端氨基酸序列添加 到其它S0D的N端或sodA功能域的N端）的重组质粒。
[0008] 本发明的再一目的是提供一种能产生上述重组超氧化物歧化酶（N端氨基酸序列 添加到其它S0D的N端或sodA功能域的N端）的重组菌。
[0009] 本发明的再一目的是提供了 SEQIDN0:1-13氨基酸序列在提高S0D的耐热温度、 提高S0D的热稳定性方面的应用。
[0010] 为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案： 本发明提供一组来源于属的13个特殊嗜热Fe/Mn-S0D的N端氨基酸序 列，如 SEQ ID N0:1-13 所示。
[0011] 上述一组来源于属的13个特殊嗜热Fe/Mn-S0D的N端氨基酸序列， 其特征在于：（1)位于Fe/Mn-SOD蛋白的sodA功能域之前，序列长度为101-344个氨基酸； (2)其相互之间具有85-100%的同源性；（3)都包含特殊的共有重复序列Geo-N-r印eat (图 2)，其中SEQ ID N0:1-9的9个N端序列都含有2个重复序列，SEQ ID N0:10-13的4个N 端序列都含有1个重复序列。
[0012] 上述一组来源于属的13个特殊嗜热Fe/Mn-S0D的N端氨基酸序列， 其具有与SEQ ID N0:1-13所示的氨基酸序列至少70%的同源性。
[0013]上述一组来源于属的13个特殊嗜热Fe/Mn-S0D的N端氨基酸序列， 其具有SEQ ID N0:1-13所示的氨基酸序列中缺失、替换、或插入的多个氨基酸序列为2-100 个。
[0014]上述一组来源于属的13个特殊嗜热Fe/Mn-S0D的N端氨基酸序列， 其特征在于，这组N端氨基酸序列可广泛应用于其它S0D (不仅限于S0D)，特别是常温S0D 的耐热温度和热稳定性改造。通过一定方法，将这段N端氨基酸序列添加到其它SOD的N 端或sodA功能域的N端，可以显著提高S0D的耐热温度和热稳定性。
[0015] 本发明提供的SEQ ID N0:1-13氨基酸序列如下：
【权利要求】
1. 一组可提高SOD耐热温度和热稳定性的氨基酸序列，其特征在于它是来源于 属的13个特殊嗜热Fe/Mn-SOD的N端氨基酸序列，如SEQ ID NO: 1-13所示。
2. 权利要求1所述的一组可提高SOD耐热温度和热稳定性的氨基酸序列，其特征在 于： (1) 这组N端氨基酸序列来源于foo如属的13个菌株，其中，SEQ ID N0:1 来源于 (Aerffioofeflitri/ycafls NG80_2;SEQ ID 腸^来源于^⑶知以^狀 从￡?/7?〇?〇即，<3/7>5〇：8_旧3_皿5 ;5￡〇10吣：3来源于^〇如以7^/>5 577.611]\06;5￡〇10 勵：4来源于化〇如以7^/>5 577.056-13;5￡0 10勵：5来源于化〇如以7^/>5 577.￥4121?：52;SEQ ID N0:6 来源于 Geobacillus sp. GHH01;SEQ ID N0:7 来源于 feo如ciBtts 5/7. 丫4121?：61;5￡0 10勵：8来源于化〇如以7^/>5々拙>^〇/^以狀肌4426;5￡0 10勵：9来源 于^〇如以7^/>5 577.?0了5;5￡0 10勵：10来源于^〇如以7^/>5 577.1〇170;5￡0 10勵：11 来源于 (Aerffio^wciosit/afl^TNO-Og.C^C^SEQ ID 腸：口来源于^⑶知以^狀 从6?/--〇1§7此〇>5/￡/<3>5/" >5〇56-'^93;3￡(>)10腸：13来源于（?(9〇知<^7/">5 577.￥4.1]\0; (2) 这组N端氨基酸序列位于Fe/Mn-SOD蛋白的sodA功能域之前，序列长度分别为244 个氨基酸（SEQ ID NO: 1)、344个氨基酸（SEQ ID N0:2)、244个氨基酸（SEQ ID N0:3)、235 个氨基酸（SEQ ID N0:4-7)、209个氨基酸（SEQ ID N0:8-9)、146个氨基酸（SEQ ID N0:10)、 101 个氨基酸（SEQ ID NO: 11-13); (3) 这组N端氨基酸序列相互之间具有85-100%的同源性； (4) 这组N端氨基酸序列都包含特殊的共有重复序列Geo-N-r印eat (图2)，其中SEQ ID NO: 1-9的9个N端序列都含有2个重复序列，SEQ ID NO: 10-13的4个N端序列都含有 1个重复序列。
3. 权利要求1所述的一组可提高SOD耐热温度和热稳定性的氨基酸序列，其中所述N 端多肽序列具有与SEQ ID NO: 1-13所示的氨基酸序列至少70%的同源性；SEQ ID NO: 1-13 所示的氨基酸序列中缺失、替换或插入一个或多个氨基酸后的氨基酸序列，并且具有该序 列的蛋白质有对属的Fe/Mn-SOD的耐热温度和热稳定性具有决定性作用。
4. 根据权利要求1至3中任一项所述的一组可提高SOD耐热温度和热稳定性的氨基酸 序列，其特征在于，这组N端氨基酸序列可广泛应用于其它SOD，特别是常温SOD的耐热温度 和热稳定性改造；通过一定方法，将这段N端氨基酸序列添加到其它SOD的N端或sodA功 能域的N端。
5. 根据权利要求1至3中任一项所述的一组可提高SOD耐热温度和热稳定性的氨基酸 序列，其特征在于将编码N端氨基酸序列的核苷酸与编码其它SOD或sodA功能域的核苷酸 连接后经过克隆表达重组S0D，可显著提高SOD的耐热温度和热稳定性。
6. 权利要求1所述的SEQ ID NO: 1-13氨基酸序列在提高SOD的耐热温度、热稳定性方 面的应用。
【文档编号】C12N9/02GK104450632SQ201410675057
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月24日 优先权日:2014年11月24日
【发明者】王威, 张宝亮 申请人:南开大学