[发明专利]生菜植醇激酶蛋白编码序列

说明书

技术领域

本发明涉及一种基因工程技术领域的蛋白编码序列，具体是一种生菜植醇激 酶蛋白编码序列。

背景技术

维生素E是一种脂溶性维生素，其天然产物依结构的不同分为八种类型，分 别是α-生育酚、β-生育酚、γ-生育酚、δ-生育酚和α-生育三烯酚、β-生 育三烯酚、γ-生育三烯酚、δ-生育三烯酚，其中α-生育酚的生物活性最高， 被认为是维生素E的主要活性成分。

1922年维生素E的生物学功能被发现，医学研究表明维生素E不仅与生殖系 统有关，而且与中枢神经系统、消化系统、心血管系统和肌肉系统的正常代谢都 有密切关系。维生素E参与细胞膜的构建和维持，是动物和人体内重要的抗氧化 物质。维生素E是治疗冠心病、动脉粥样硬化等心脑血管疾病的重要辅助性药物， 有助于降低血脂和血胆固醇含量，抗凝血、抗氧化并且消除自由基，从而起到预 防及治疗血管栓塞的作用。维生素E对于提高机体免疫能力有着重要的影响，具 有抗衰老的功能，可以消除细胞色素沉淀，改善皮肤弹性，减弱性腺萎缩，因而 在大量保健品和美容用品中广泛使用。维生素E可以预防和治疗多种妇科疾病， 治疗早产儿溶血性贫血和蚕豆病，治疗营养不良儿童的巨幼红细胞性贫血。维生 素E可以促进胆汁分泌、胆管形成和胆红素分泌，对急慢性肝炎和肝硬化有着治 疗作用。维生素E可以预防癌症发生，对于癌症患者的治疗也有重要的辅助作用。

维生素E的合成途径只存在于绿色光合植物中，包括低等单细胞植物蓝藻和 高等植物；人体和动物体内不存在维生素E合成途径，故而日常营养所需的维生 素E摄取自绿色植物，特别是各种油类作物的种子，以及由种子所榨取的植物油。 直接由植物油脱臭馏出物中获得的生育酚混缩液的生物活性很低，α-生育酚的 含量较低。工业生产维生素E主要是以上述生育酚混缩液为原料，经过半合成法， 将其中的非α-生育酚成分转变为α-生育酚，但是成本较高，而且产生的α- 生育酚消旋性与天然α-生育酚不同，活性也低于天然α-生育酚。因此，提高 植物天然生育酚含量及其α-生育酚比例具有很重要的应用价值。

随着近年来植物基因组学的发展，DellaPenna于1999年提出了营养基因组 学(nutritional genomics)的概念，即充分的利用基因组学的研究成果，分离 植物营养代谢途径的关键酶基因，解析植物微量营养素代谢途径，深入了解代谢 途径的调控方式，从而利用代谢工程的方法和手段改良作物品质，提高作物营养 价值。基于基因组学的基础，维生素E合成途径的基因分离、克隆和功能性研究 已经取得了突破性的进展。人们已经初步完成了对参与维生素E合成途径关键基 因的分离和功能验证工作，并分析了维生素E合成途径概貌。

维生素E合成途径中的一种重要底物植基二磷酸(PDP)可通过叶绿素降解 后产生的自由植醇(phytol)经两次磷酸化作用而生成。首先，植醇在植醇激酶 (phytol kinase)的催化下生成植基单磷酸(PMP)，接着PMP经进一步磷酸化生 成植基双磷酸(PDP)。据报道，有大概80％的PDP是通过该途径生成，接着PDP 再参与维生素E、维生素K及叶绿素等物质的合成过程。

经对现有技术的文献检索发现，尚未见与生菜植醇激酶蛋白编码序列有关的 报道。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种生菜植醇激酶蛋白编码 序列。本发明可提高蔬菜中维生素E的含量，改善食物的营养品质，可以使含植 醇激酶蛋白编码序列的转基因植物成为生物反应器，进而实现维生素E的大规模 生产。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及一种生菜植醇激酶蛋白编码序列，该序列具有SEQ ID NO.3第 8-937位所示的核苷酸序列。

根据所述基因序列编码的多肽具有SEQ ID NO.4所示的氨基酸序列。

本发明还涉及一种利用生菜植醇激酶蛋白编码序列提高植物维生素E含量 的方法，其步骤如下：

步骤一，克隆生菜植醇激酶蛋白编码序列；

步骤二，将生菜植醇激酶蛋白编码序列连于植物表达调控序列上，得到含有 生菜植醇激酶蛋白编码序列的植物表达载体；

步骤三，将步骤二得到的表达载体转入农杆菌，利用该农杆菌转化拟南芥；

步骤四，通过抗生素筛选，获得含有生菜植醇激酶蛋白编码序列的转化细胞， 最终再生转基因植株及其后代。