[发明专利]一种可提高加A效率的突变型Taq酶及其制备方法和应用

说明书

一种可提高加A效率的突变型Taq酶及其制备方法和应用，具体是将野生型Taq酶进行定向突变，使第315位的谷氨酸突变为赖氨酸，第388位的谷氨酸突变为缬氨酸，第507位的谷氨酸突变为赖氨酸，第578位的天冬氨酸突变为甘氨酸，第608位的丙氨酸突变为缬氨酸，第747位的甲硫氨酸突变为精氨酸，得到氨基酸序列如SEQ NO.1所示的突变型Taq酶。该突变型Taq酶的加A效率得到提升，增加了建库效率，可应用于更低起始量模板、增加建库完整性和覆盖度。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及一种可提高加A效率的突变型Taq酶及其制备方法和应用。

背景技术

DNA聚合酶是一类以单链DNA为模板，合成其互补链的酶类。和其他来源于自然环境中的酶一样，DNA聚合酶在进化中已经适应了其发挥功能的环境，有相应的最适反应条件。不同来源的DNA聚合酶有不同的性质和功能，除聚合酶活性外，绝大多数也都包含外切酶活性(3’-5’外切酶活性或5’-3’外切酶活性)，其中最常用的是来自一种水生嗜热菌(Thermus aquaticus)的耐热Taq酶。Taq DNA聚合酶属于DNA聚合酶I家族，具有聚合酶和5’-3’外切酶活性，其聚合产物通常会在3’端形成一个带A的粘性末端。目前的研究已经对Taq酶的各方面性质有了比较明确的认识。在实际应用中，除野生型Taq酶外，也对野生型Taq酶做了不同的突变以优化其各方面的性能。

目前，现有技术中有对Taq DNA聚合酶做突变或融合某些DNA结合蛋白来改善Taq酶的某些方面性能，比如热稳定性、延伸速度、延伸长度等。在目前高速发展的高通量测序技术应用中，Taq酶也被用来在建库过程中给短的DNA片段末端加A，以利于后续加接头等操作。除了野生型Taq酶之外，用于加A的酶还可以是DNA结合蛋白修饰过的Taq酶、3’-5’外切酶活性缺失的klenow酶、5’-3’外切酶活性缺失的Taq酶等。

由于目前已有的用于加A的酶普遍存在效率较低的情况，不能有效加A导致接头无法连接到DNA片段上，所以，大大限制了高通量测序中建库的质量和效率。因此，需要对野生型Taq酶进行改造，使之适应目前高通量测序技术的建库需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可提高加A效率的突变型Taq酶及其制备方法和应用，克服了现有高通量测序技术中DNA片段末端加A效率低的缺陷，改造得到氨基酸序列如SEQNO.1所示的突变型Taq酶，此突变型Taq酶加A效率得到较大提高，更加适应高通量测序建库的需求。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种可提高加A效率的突变型Taq酶，含有下述1-6个突变位点：突变位点1：E315K，即野生型Taq酶氨基酸序列中第315位的谷氨酸突变为赖氨酸；突变位点2：E388V，即野生型Taq酶氨基酸序列中第388位的谷氨酸突变为缬氨酸；突变位点3：E507K，即野生型Taq酶氨基酸序列中第507位的谷氨酸突变为赖氨酸；突变位点4：D578G，即野生型Taq酶氨基酸序列中第578位的天冬氨酸突变为甘氨酸；突变位点5：A608V，即野生型Taq酶氨基酸序列中第608位的丙氨酸突变为缬氨酸；突变位点6：M747R，即野生型Taq酶氨基酸序列中第747位的甲硫氨酸突变为精氨酸。

本发明所述可提高加A效率的突变型Taq酶，其氨基酸序列如SEQNO.1所示。

本发明还提供编码所述突变型Taq酶的基因。

进一步，本发明编码所述突变型Taq酶的基因的核苷酸序列如SEQNO.2所示。需要说明的是，由于同一氨基酸可能有多种不同的密码子来决定，所以编码上述突变型Taq酶的核苷酸序列并不局限于SEQ NO.2所示序列，也可以是由与SEQ NO.2所示核苷酸序列突变一个或几个核苷酸形成同义突变得到可编码相同氨基酸序列的核苷酸序列。

再，本申请提供了一种载体，该载体包含可编码所述突变型Taq酶的核苷酸序列。