[发明专利]黄瓜功能着丝粒组蛋白CENH3的抗原多肽及其应用

说明书

本发明提供了黄瓜功能着丝粒组蛋白CENH3的抗原多肽及其应用，属于生物信息学及分子细胞遗传学领域。首先利用生物信息学比对筛选黄瓜CENH3蛋白的一段氨基酸序列并人工合成多肽，根据该段抗原多肽免疫新西兰兔，制备抗血清，亲和纯化后得到CENH3蛋白抗体；所得抗体通过免疫荧光检测和CHIP‑FISH进行特异性验证，证明了所得抗体可以特异性识别黄瓜功能着丝粒，该抗体可用于确定黄瓜功能着丝粒的位置、大小和序列信息，为黄瓜着丝粒区基因组装以及着丝粒形成与进化机制提供信息参考。本发明在黄瓜分子细胞遗传学、表观遗传学等研究领域具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及生物信息学及分子细胞遗传学领域，具体涉及黄瓜功能着丝粒组蛋白CENH3的抗原多肽及其应用。

背景技术

着丝粒作为高等真核生物染色体上的重要结构之一，是动粒形成和微管附着的中心，在细胞分裂过程中保证姐妹染色单体的粘附和均等分离，从而确保遗传物质稳定遗传。然而，着丝粒序列含有大量的高度重复序列，大大增加了着丝粒区域序列测定及分析的难度。近年来随着分子细胞遗传学技术、生物信息学分析方法，尤其是染色质免疫共沉淀技术(Chromatin immunoprecipitation，CHIP)与高通量测序相结合的技术(CHIP-seq)的发展，人们对着丝粒的结构、功能和进化的研究有了巨大进展。

着丝粒蛋白与着丝粒DNA异染色质相互作用，微观上构成一个大的DNA-蛋白质复合结构，从而确保着丝粒功能正常行使。在众多着丝粒蛋白中，着丝粒特异组蛋白CENH3是着丝粒组蛋白H3的变体，位于动粒结构域上，它的存在是活性着丝粒的标志。利用CENH3抗体可以从多种角度对着丝粒进行研究，包括：(1)通过免疫荧光技术(immunofluorescence)分辨着丝粒的位置和大小；(2)通过免疫荧光技术结合超分辨率显微观察技术研究着丝粒超微结构(Schubert，Neumann，Marques，Heckmann，Houben，2020)；(3)应用CHIP-seq研究着丝粒序列组成和结构。

其中CHIP-seq技术是目前研究着丝粒序列组成的最常用方法，主要流程包括：抗体制备、CHIP富集着丝粒DNA、所富集DNA的高通量测序分析和CHIP-DNA的荧光原位杂交(Fluorescence in situ hybridization，FISH)验证(CHIP-FISH)。

近几年利用该蛋白抗体的CHIP-seq分析已进行了马铃薯(Gong et al.，2012)、莲藕(Zhu et al.，2016)等多种植物着丝粒序列研究，但葫芦科植物还未见报导，利用黄瓜CENH3抗体进行功能着丝粒的研究，对于黄瓜着丝粒区域基因组装、黄瓜遗传图谱和物理图谱的构建，及人工染色体的构建都有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供黄瓜功能着丝粒蛋白CENH3的抗原多肽，利用该段抗原多肽设计黄瓜CENH3蛋白特异抗体，该抗体能够与黄瓜着丝粒特异组蛋白CENH3特异结合，进而可用于开展黄瓜着丝粒相关研究，如确定黄瓜染色体上功能着丝粒的位置和大小以及序列信息等，为黄瓜基因组着丝粒区域的序列组装及遗传图谱和物理图谱的构建提供信息，从而为黄瓜着丝粒的结构、功能和进化及相关研究奠定基础。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

黄瓜功能着丝粒抗原多肽，其氨基酸序列为TPLNGRTQNVRQAQN。

所述抗原多肽是根据黄瓜CENH3蛋白氨基酸序列N端的一段特异序列合成的一条多肽，该段抗原多肽用于制备抗体，所制抗体经检验能特异识别黄瓜着丝粒区域。

黄瓜CENH3蛋白氨基酸序列如SEQ ID N0.2所示；编码所述黄瓜功能着丝粒特异组蛋白CENH3的基因，其核苷酸序列为SEQ ID N0.1所示。