[发明专利]TaGPI1mS543A蛋白及其编码基因和应用

说明书

本发明公开了一种蛋白质，是将6‑磷酸葡萄糖异构酶蛋白第543位丝氨酸突变为丙氨酸得到的；所述蛋白质是如下(a1)或(a2)：(a1)由序列表中序列4所示的氨基酸序列组成的蛋白质；(a2)将序列4的氨基酸序列经过除第543为氨基酸以外的一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与具有相同功能的由序列4衍生的蛋白质。本发明提供的蛋白质具有6‑磷酸葡萄糖异构酶的活性，并且酶活力较现有的6‑磷酸葡萄糖异构酶显著提高。本发明有望被用于实际的生产实践以提高植物光合效力及淀粉的合成能力，具有非常广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种TaGPI1mS543A蛋白及其编码基因和应用。

背景技术

植物淀粉是一类最初在植物叶绿体中合成、最终在其他异养器官(如种子、根、果实等)贮存的高聚化、非水溶性的碳水化合物。它为地球上异氧生物提供了主要的碳源和能量源；对人类来讲，它是我们必不可少的食物和能量来源。与此同时，淀粉还被广泛的应用于医疗、能源、化工、建筑、材料等多种行业之中，可以说淀粉生产和应用与我们的生活息息相关。

6-磷酸葡萄糖异构酶(简称GPI)是植物淀粉合成、代谢途径中的关键酶，它可逆的催化了6-磷酸葡萄糖和6-磷酸果糖的相互转变。在叶绿体中，作为淀粉合成途径的关键酶，它催化了6-磷酸果糖到6-磷酸葡萄糖的生化反应。6-磷酸果糖是卡尔循环重要的终产物之一，而6-磷酸葡萄糖是淀粉合成代谢、糖代谢中的重要中间产物。6-磷酸葡萄糖异构酶是连接卡尔文循环、淀粉合成代谢、糖代谢的重要蛋白(酶)。PGI既存在于质体中，又定位在胞质之中，质体PGI突变后，植物表现为叶片淀粉合成明显减少，生长缓慢等表型，而胞质PGI突变后，植物生长受阻、叶片淀粉明显积累、生殖生长受到严重干扰等表型，因此两种类型的PGI对植物都是十分重要的。在动物中，大量的研究表明它参与了人类能量代谢相关的多种疾病的发生过程。

发明内容

本发明的目的是提供一种TaGPI1mS543A蛋白及其编码基因和应用。

本发明提供了一种蛋白质(命名为TaGPI1mS543A蛋白)，是将6-磷酸葡萄糖异构酶蛋白第543位丝氨酸突变为丙氨酸得到的。

所述TaGPI1mS543A蛋白是如下(a1)或(a2)：

(a1)由序列表中序列4所示的氨基酸序列组成的蛋白质；

(a2)将序列4的氨基酸序列经过除第543位氨基酸残基以外的一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与具有相同功能的由序列4衍生的蛋白质。

所述6-磷酸葡萄糖异构酶蛋白是如下(a3)或(a4)：

(a3)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；

(a4)将序列2的氨基酸序列经过除第543位氨基酸残基以外的一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与具有相同功能的由序列2衍生的蛋白质。

为了使(a1)中的蛋白质便于纯化和检测，可在由序列表中序列4所示的氨基酸序列组成的蛋白质的氨基末端或羧基末端连接上如表1所示的标签。

表1标签的序列