一種高產(chǎn)氫萊茵衣藻蛋白及其編碼基因與應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種萊茵衣藻蛋白及其編碼基因與應(yīng)用。本發(fā)明所提供的萊茵衣藻蛋白是如下a）或b）：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a）所限定的蛋白質(zhì)的氨基酸序列經(jīng)過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加，且與衣藻產(chǎn)氫相關(guān)的蛋白質(zhì)。實驗證明，SHH1基因表達(dá)量低的萊茵衣藻突變藻株91號CGMCC?NO.8706，其產(chǎn)氫量為野生型萊茵衣藻CC400的5倍；當(dāng)向萊茵衣藻突變藻株91號CGMCC?NO.8706中轉(zhuǎn)入SHH1基因得到的互補萊茵衣藻的產(chǎn)氫量恢復(fù)到野生藻的水平。這表明SHH1基因在衣藻產(chǎn)氫中有重要功能，這為工程藻株的改造提供了一個很好的靶標(biāo)基因。
【專利說明】一種高產(chǎn)氫萊茵衣藻蛋白及其編碼基因與應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于基因工程領(lǐng)域，涉及一種萊茵衣藻蛋白及其編碼基因與應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]由于化石燃料的日益枯竭，尋找清潔的替代能源已成為一項迫切的課題。氫是宇宙間最簡單同時也是最為豐富的元素，被普遍認(rèn)為是一種最有吸引力的替代能源，各國政府都開始重視不占用耕地、不消耗糧食的藻類生物能源與資源的研發(fā)，其中需要解決的一個關(guān)鍵問題是有效提高藻類的產(chǎn)氫量。
[0003]挖掘重要的具有提高藻類產(chǎn)氫能力的新基因，不僅可為高光效工程藻株設(shè)計提供可利用的基因元件，也對發(fā)展提高藻類產(chǎn)氫的新方法、促進(jìn)藻類能源資源的可持續(xù)發(fā)展有重要價值。
[0004]萊茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)是單細(xì)胞真核綠藻,是廣泛用于光合作用與產(chǎn)氫的重要藻種。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種萊茵衣藻蛋白及其編碼基因與應(yīng)用。
[0006]本發(fā)明所提供的蛋白質(zhì)，來源于萊茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii),命名為SHH1，具體是如下(a)或(b):
[0007](a)由序列表中序列I所示的氨基酸序列組成的蛋白質(zhì)；
[0008](b)將(a)所限定的蛋白質(zhì)的氨基酸序列經(jīng)過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加，且與衣藻產(chǎn)氫相關(guān)的蛋白質(zhì)。
[0009]為了便于SHHl蛋白的純化，可在由序列表中序列I的氨基酸殘基序列組成的蛋白質(zhì)的氨基末端或羧基末端連接上如下表所示的標(biāo)簽。
[0010]表:標(biāo)簽的序列
【權(quán)利要求】
1.蛋白質(zhì)，是如下(a)或(b): Ca)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(a)所限定的蛋白質(zhì)的氨基酸序列經(jīng)過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加，且與衣藻產(chǎn)氫相關(guān)的蛋白質(zhì)。
2.編碼權(quán)利要求1所述蛋白質(zhì)的核酸分子。
3.根據(jù)權(quán)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(quán)利要求1所述蛋白質(zhì)的基因；所述基因是如下1)至3)中任一所述的DNA分子: 1)編碼序列為序列表中序列2所示的DNA分子； 2)在嚴(yán)格條件下與1)限定的DNA分子雜交且編碼權(quán)利要求1所述蛋白質(zhì)的DNA分子； 3)與I)或2)限定的DNA分子具有90%以上同源性且編碼權(quán)利要求1所述蛋白質(zhì)的DNA分子。
4.含有權(quán)利要求2或3所述核酸分子的重組載體、表達(dá)盒、轉(zhuǎn)基因細(xì)胞系或重組菌。
5.根據(jù)權(quán)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(dá)載體或重組克隆載體。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的重組載體，其特征在于:所述重組表達(dá)載體中，啟動所述基因的轉(zhuǎn)錄的啟動子為PsaD啟動子。
7.權(quán)利要求1所述的蛋白質(zhì)，或權(quán)利要求2或3所述的核酸分子，或權(quán)利要求4-6中任一所述的重組載體、表達(dá)盒、轉(zhuǎn)基因細(xì)胞系或重組菌在如下任一中的應(yīng)用: (al)調(diào)控衣藻的產(chǎn)氫量； (a2)選育產(chǎn)氫量提高的衣藻品種。
8.培育轉(zhuǎn)基因衣藻的方法，為如下(A)或(B): (A)培育產(chǎn)氫量提高的轉(zhuǎn)基因衣藻的方法，包括如下步驟: a)在目的衣藻中對權(quán)利要求1所述蛋白質(zhì)的編碼基因進(jìn)行抑制表達(dá)，得到轉(zhuǎn)基因衣藻； b)從步驟a)所得轉(zhuǎn)基因衣藻中得到與所述目的衣藻相比，產(chǎn)氫量提高的轉(zhuǎn)基因衣藻； (B)培育產(chǎn)氫量降低的轉(zhuǎn)基因衣藻的方法，包括如下步驟: c)向目的衣藻中導(dǎo)入權(quán)利要求1所述蛋白質(zhì)的編碼基因，得到表達(dá)所述編碼基因的轉(zhuǎn)基因衣藻； d)從步驟c)所得轉(zhuǎn)基因衣藻中得到與所述目的衣藻相比，產(chǎn)氫量降低的轉(zhuǎn)基因衣藻。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的應(yīng)用，或權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于:所述衣藻為萊茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)。
【文檔編號】C12N1/13GK103880934SQ201410108048
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年3月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月21日
【發(fā)明者】黃芳, 陳梅, 趙磊, 張錦 申請人:中國科學(xué)院植物研究所