[发明专利]水稻三磷酸肌醇激酶基因的克隆及应用

说明书

技术领域

本发明涉及水稻三磷酸肌醇激酶基因(OsIP3K)的克隆，更具体的是利用RT-PCR从水稻中克隆OsIP3K的全长核酸序列。本发明还涉及到OsIP3K基因的氨基酸序列、原核表达、酶活测定以及该基因在盐逆境中的应用。

背景技术

三磷酸肌醇激酶基因(IP3K)已被证实广泛存在于动物中，并发挥着重要的作用。哺乳动物IP3K参与调节了许多种生物学过程，包括大脑发育、记忆形成以及学习过程等(Xia，H.J.Yang，G.(2005)Inositol 1，4，5-trisphosphate3-kinasesL：functions and regulations.Cell Res.15：83-91)。过量表达果蝇的IP3K，能够提高果蝇对H₂O₂的氧化耐受性(Monnier，V.Girardot，F.Audin，W.Tricoire，H(2002).Control of oxidative stress resistance by IP3kinase in Drosophila melanogaster.Free Radic Biol Med.33：1250-1259)，由此表明该基因与动物抗逆反应有关。

而植物(拟南芥)和酵母中的三磷酸肌醇激酶基因还表现出多磷酸肌醇激酶基因的特性。拟南芥的三磷酸肌醇激酶基因(IP3K)是植物细胞内调节磷酸肌醇代谢的重要激酶基因，它所编码的蛋白能将三磷酸肌醇(IP₃)磷酸化为四磷酸肌醇(IP₄)以及五磷酸肌醇(IP₅)(Jill Stevenson-Paulik，Audrey R.Odom，and John D.York.(2003).Molecular and Biochemical Characterization ofTwo Plant Inositol Polyphosphate 6-/3-/5-Kinases.J.Biol.Chem.277：42711-42718.Xia H-J，Brearley C，Elge S，et al.(2003).Arabidopsisinositol polyphosphate 6-/3-kinase is a nuclear protein that complementsa yeast mutant lacking a functional ArgR-Mcml transcription complex.Plant Cell.15：449-463.)。IP₃与IP₄是调节细胞Ca²⁺平衡的重要信使分子，所以三磷酸肌醇激酶基因理应间接地参与调节植物细胞Ca²⁺信号(Xia H-J，Brearley C，Elge S，et al.(2003).Arabidopsis inositol polyphosphate6-/3-kinase is a nuclear protein that complements a yeast mutant lackinga functional ArgR-Mcml transcription complex.Plant Cell；15：449-463)。植物首例三磷酸肌醇激酶基因是从拟南芥中克隆的(Jill Stevenson-Paulik，Audrey R.Odom，and John D.York.(2002).Molecular and BiochemicalCharacterization of Two Plant Inositol Polyphosphate 6-/3-/5-Kinases.J.Biol.Chem.277：42711-42718)，其功能研究刚于近年被该专利的主要申报人所报道，发现拟南芥三磷酸肌醇激酶基因具有转录调节作用，将拟南芥多磷酸肌醇激酶基因转入酵母IP3K(ARG82/IPK2)突变体，可以补偿该突变体在精氨酸缺陷时不能生长的表型(Xia H-J，Brearley C，Elge S，et al.(2003)Arabidopsisinositol polyphosphate 6-/3-kinase is a nuclear protein that complementsa yeast mutant lacking a functional Arg-Mcml transcription complex.plantcell.15：449-463)。最近也已证实拟南芥三磷酸肌醇激酶基因能通过与钙离子相关的途径调节花粉管和根的生长(Xu J，Brearley CA，Lin WH，et al(2005).Arole of Arabidopsis inositol polyphosphate kinase AtIpk2α，in pollengermination and root growth.Plant Physiol.137：94-103.)。