專利名稱：一種生物鎘抗性相關(guān)蛋白及其編碼基因的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生物鎘抗性相關(guān)蛋白及其編碼基因。

背景技術(shù)：
重金屬(鎘、砷、鉛、汞等)污染是危害農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類健康的主要環(huán)境公害之 一，鎘的污染尤為嚴(yán)重。鎘被廣泛地應(yīng)用于機(jī)械、化工、電鍍、印染等部門，每年都有 大量鎘通過工業(yè)“三廢”排放到環(huán)境中，其中有82% 94%進(jìn)入到土壤。鎘不是植物 生長(zhǎng)發(fā)育所必需的元素，但易被植物吸收，進(jìn)入人體會(huì)導(dǎo)致神經(jīng)和腎功能異常，骨骼病 變，毒性僅次于汞。人食用過多的含鎘食物會(huì)中毒甚至死亡，聞名世界的日本的骨痛病 就是典型的例證。植物修復(fù)是清除土壤重金屬鎘污染的最理想途徑之一。而這一途徑的 實(shí)施依賴于了解植物的抗鎘機(jī)制并發(fā)掘一批重要的抗鎘新功能基因，為經(jīng)濟(jì)植物抗鎘性 狀的分子設(shè)計(jì)提供基因元件與技術(shù)支撐。商陸屬于商陸科商陸屬，廣泛分布在我國(guó)的大部分地區(qū)。商陸不僅被作為一種 中藥材為人們所熟知，而且近幾年的研究發(fā)現(xiàn)它還是一種重金屬的超富集植物，對(duì)超富 集植物的定義為葉片或地上部分(干重)含鎘量達(dá)lOOmg/kg，同時(shí)滿足S/R大于1 (S， 植物地上部鎘富集濃度；R，植物地下部鎘富集濃度)。研究表明商陸對(duì)鎘元素的富集滿 足以上條件，生長(zhǎng)2個(gè)月或4個(gè)月的商陸的地上部分富集鎘的濃度基本上都大于IOOmg/ kg,而且最高可達(dá)400mg/kg ； S/R值都大于1。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種生物鎘抗性相關(guān)蛋白及其編碼基因。本發(fā)明提供的生物鎘抗性相關(guān)蛋白，來自美洲商陸(Phytolacca americana Linn.),是如下(a)或(b)的蛋白質(zhì)(a)由序列表中序列1所示的氨基酸序列組成的蛋白質(zhì)；(b)將序列1的氨基酸序列經(jīng)過一個(gè)或幾個(gè)氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或 添加且與生物鎘抗性相關(guān)的由序列1衍生的蛋白質(zhì)。為了使(a)中的蛋白便于純化，可在由序列表中序列1所示的氨基酸序列組成的 蛋白質(zhì)的氨基末端或羧基末端連接上如表1所示的標(biāo)簽。表1標(biāo)簽的序列
權(quán)利要求
1.一種蛋白質(zhì)，是如下(a)或(b)的蛋白質(zhì)(a)由序列表中序列1所示的氨基酸序列組成的蛋白質(zhì)；(b)將序列1的氨基酸序列經(jīng)過一個(gè)或幾個(gè)氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加 且與生物鎘抗性相關(guān)的由序列1衍生的蛋白質(zhì)。
2.編碼權(quán)利要求1所述蛋白的基因。
3.如權(quán)利要求2所述的基因，其特征在于所述基因是如下1)或2)或3)的DNA分子1)編碼序列是序列表中序列2所示的DNA分子；2)在嚴(yán)格條件下與1)限定的DNA序列雜交且編碼所述蛋白的DNA分子；3)與1)或2)限定的DNA序列具有90%以上同源性，且編碼與生物鎘抗性相關(guān)的蛋 白的DNA分子。
4.含有權(quán)利要求2或3所述基因的重組表達(dá)載體、表達(dá)盒、轉(zhuǎn)基因細(xì)胞系或重組菌。
5.如權(quán)利要求4所述的重組表達(dá)載體，其特征在于所述重組表達(dá)載體是將權(quán)利要 求2或3所述基因插入pET_28a⑴質(zhì)粒的多克隆位點(diǎn)得到的。
6.如權(quán)利要求4所述的重組菌，其特征在于所述重組菌是將權(quán)利要求2或3所述基 因?qū)氤霭l(fā)菌中，得到的抗鎘能力高于所述出發(fā)菌的重組菌。
7.如權(quán)利要求6所述的重組菌，其特征在于權(quán)利要求2或3所述基因通過權(quán)利要求 4或5所述重組表達(dá)載體導(dǎo)入所述出發(fā)菌中；所述出發(fā)菌為E.coli DH5 α。
8.擴(kuò)增權(quán)利要求2或3所述基因的全長(zhǎng)及其任意片段的引物對(duì)。
9.權(quán)利要求2或3所述基因或權(quán)利要求4或5中任一所述重組表達(dá)載體、表達(dá)盒在培 育抗鎘能力提高的生物中的應(yīng)用。
10.如權(quán)利要求9所述的應(yīng)用，其特征在于所述生物為植物或大腸桿菌 E.coliDH5 α。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種生物鎘抗性相關(guān)蛋白及其編碼基因。本發(fā)明提供的蛋白質(zhì)，是如下(a)或(b)的蛋白質(zhì)(a)由序列表中序列1所示的氨基酸序列組成的蛋白質(zhì)；(b)將序列1的氨基酸序列經(jīng)過一個(gè)或幾個(gè)氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與生物鎘抗性相關(guān)的由序列1衍生的蛋白質(zhì)。本發(fā)明還保護(hù)所述蛋白的編碼基因以及含有所述編碼基因的表達(dá)盒、重組表達(dá)載體、轉(zhuǎn)基因細(xì)胞系或重組菌。實(shí)驗(yàn)證明含有所述編碼基因的重組菌，對(duì)高濃度鎘的(1mM CdCl2)抗性顯著提高。本發(fā)明可應(yīng)用于培育抗鎘重組菌或抗鎘轉(zhuǎn)基因植物，具有重大意義。
文檔編號(hào)C12N15/63GK102020706SQ20091009392
公開日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2009年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月23日
發(fā)明者孫永樂, 楊浩萌, 趙樂, 陳梅, 黃芳 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院植物研究所