[发明专利]一种适冷过氧化物还原酶及其编码基因与应用

说明书

本发明公开了一种适冷过氧化物酶及其编码基因与应用，其目的是提供一种适冷过氧化物还原酶及其编码基因与应用。本发明首先从南极海冰微生物嗜冷杆菌（Psychrobactersp.）中克隆了过氧化物还原酶基因PsPrx，该过氧化物还原酶的氨基酸残基序列如SEQ ID No.2所示。其表达方法是构建含有过氧化物还原酶基因PsPrx的重组表达载体，并将构建的重组表达载体导入宿主细胞（Escherichia coli），经诱导使过氧化物还原酶PsPrx基因表达。本发明的表达产物PsPrx具有突出的适冷性，稳定性较好，并具有良好的保护超螺旋DNA免受氧化损伤的能力，可应用于生物医药、化妆品和食品等相关领域。

技术领域

本发明属于生物技术及医药、化妆品和食品等领域，具体涉及一种适冷过氧化物还原酶及其编码基因和应用。

背景技术

过氧化物还原酶（Peroxiredoxin，Prx）是一类广泛存在于真核生物与原核生物的重要的硫醇依赖的抗氧化酶类，它们能够高效降解H₂O₂，过氧硝酸盐及多种有机过氧化物。微生物体内的Prx主要分为3类，即1-Cys Prx，典型2-Cys Prx及非典型2-Cys Prx。典型2-Cys Prx已经被证明与控制细胞凋亡、分化和增殖的氧化信号机制有关，且可能参与免疫反应，能够作为肿瘤及癌症的生物诊断标记物。此外，基于Prx的抗氧化能力，还能够被作为食品抗氧化剂延长食品的货架期。因此，典型2-Cys Prx在化工、食品、医药等生产行业具有广泛的应用价值。

从动植物中提取的过氧化物还原酶易受时节、气候和地域的限制，且稳定性较差，难以直接应用于工业生产等相关领域。利用基因工程菌诱导表达是降低成本和获得具有天然活性的过氧化物还原酶有效途径。

南极环境具有强辐射、高盐度和低温等各种极端条件的特点，环境中积累大量的氧自由基及过氧化物。而南极微生物为了适应极端环境，进化出了高效抗氧化酶系统来清除氧自由基和过氧化物等物质。因此，南极微生物是抗氧化酶基因资源的重要新来源之一。

鉴于上述论述，从南极微生物Psychrobactorsp.体内克隆出Prx为典型2-CysPrx。该基因在大肠杆菌中实现了表达，且重组过氧化物还原酶PsPrx具有保护超螺旋DNA免受氧化损伤的能力，可应用于生物医药、化妆品和食品相关领域。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种表达法方法简单易行，表达产物易纯化且低温催化特性的过氧化物还原酶PsPrx及其编码基因和应用。

本发明的第一个目的在于提供一种适冷过氧化物还原酶基因PsPrx（典型2-CysPrx）的基因序列和由此推断的氨基酸序列。本发明的适冷过氧化物还原酶PsPrx其核苷酸序列如SEQ ID No.1所示，其氨基酸序列如SEQ ID No.2所示。该适冷过氧化物还原酶PsPrx全长567 bp，编码188个氨基酸。

含有上述适冷过氧化物还原酶PsPrx的重组表达载体。

所述的表达载体优选为pET-28a（+）。

一种含有上述重组表达载体的基因工程菌。

所述的工程菌优选为E.coli BL21 (DE3)。

培养含有本发明的适冷过氧化物还原酶PsPrx编码基因的宿主细胞的培养基和培养条件均可为培养出宿主的培养基和培养条件。其中，培养所述重组宿主大肠杆菌时，在32-40 ℃下培养至OD₆₀₀为0.4-0.8，培养基中加入IPTG至终浓度为0.5-1.5 mM，25-30 ℃下诱导发酵6-10 h，即可高效诱导表达适冷过氧化物还原酶PsPrx。