[发明专利]一种新的多肽——含四聚肽重复子结构域磷酸酶15.84和编码这种多肽的多核苷酸

说明书

本发明属于生物技术领域，具体地说，本发明描述了一种新的多肽——含四聚肽重复子结构域磷酸酶15.84，以及编码此多肽的多核苷酸序列。本发明还涉及此多核苷酸和多肽的制备方法和应用。

Bacillu ssubtilis孢子发育需要起始基因的表达，而该起始基因表达受Spo0A转录因子的调节。Spo0A转录因子的活性依赖于磷酸化作用，而该因子的磷酸化水平取决于一个细胞是否分裂或形成孢子(Hoch，J.A.(1993)Annu.Rev.Microbiol.47，441-465)。因此对于细胞来说，精确地控制Spo0A转录因子的磷酸化水平是非常重要的，因为这一磷酸化水平从某种程度上控制了细胞环境，细胞代谢，细胞周期信号这些决定生长和发育的因素。Spo0A转录因子起始磷酸化的即时源是磷酸交换剂信号转导系统(Burbulys，D.，Trach，K.A.&Hoch，J.A.(1991)Cell64，545-552)。该系统比蛋白质激酶-反应调节子两元件信号转导系统更富于变化(Stock，J.B.，Ninfa，A.J.&Stock，A.M.(1989)Microbiol.Re v.53，450-490)。两个独立的组氨酸激酶可以通过磷酸化一个反应调节蛋白Spo0F来提供起始信号输入。Spo0FˉP磷酸基团通过磷酸蛋白磷酸转移酶Spo0B转移至Spo0A。

Rap磷酸酶是一个最近发现的天门冬氨酸磷酸酶家族。该家族蛋白催化磷酸交换剂Spo0FˉP中间体的脱磷酸作用，从而防止Bacillus subtilis孢子形成，是Spo0FˉP的特异性磷酸酶。Spo0E RapA和RapB磷酸酶水解不依赖激酶的特异性反应调节子的天冬氨酰-磷酸(Ohlsen，K.L.，Grimsley，J.K.&Hoch，J.A.(1994)Proc.Natl.Acad.Sci.USA91，1756-1760)研究表明在调节Spo0A磷酸化作用过程中，许多对孢子生成有正面或负面影响的各种信号能通过蛋白质激酶和蛋白质磷酸酶之间的竞争来调节(Perego，M.，Hanstein，C.，Welsh，K.M.，Djavakhishishvili，T.Mglaser，P.&Hoch，J.A.(1994)Cell 79，1047-1055)。RapA磷酸酶产生于Comp-ComA两元件信号转导系统，该系统负责起始细胞之间的感应性。PhrA这个小蛋白控制RapA磷酸酶的活性，它是由与RapA一样的转录本编码的，调节RapA的合成活性。PhrA蛋白集合分泌蛋白，同时它本身又被信号肽I和一个细胞分泌的含有19个氨基酸残基的C末端结构域片段所分裂。

本发明人的多肽含有Rap磷酸酶的结构特征，属于Rap磷酸酶家族。同时本发明人的多肽亦含有TPR结构特征。

四聚肽重复子(TPR)是一个退化的有34个氨基酸的重复基元序列，该重复基元序列几乎存在于整个进化过程中。人类和各种各样的细菌，各种类型的亚细胞位点，包括细胞质和线粒体，都含有TPR蛋白。与TPR蛋白有关的调节过程包括细胞周期控制，转录抑制，压力反应，蛋白激酶抑制，线粒体和过氧化物酶体蛋白转移以及神经形成。因此，到目前为止似乎没有与TPR包含蛋白有关的一般意义上的生物学功能。TPRs通常都是串联排列，尽管有时也能发现单个或两个TPRs分散排列(John R.Lamb，Stuart Tugendreich and Phil Hieter(1995)TrendsBiochem Sci 20，257-259)。  从多种蛋白质的TPRs比较来看，它们都有8个松散排列的保守连续氨基酸残基(-W-LG-Y-A-F-A-P-)，这8个氨基酸残基存在于一个由34个氨基酸组成的基元序列(Hirano，T.，Kinoshita，N.，Morikawa，K.and Hieter，P.(1990)Cell60，319-328)(Sikorski，R.S.，Boguski，M.S.，Goebl，M.and Hieter，P.(1990)Cell 60，307-317)。这些氨基酸残基的保守性在于它们的大小，疏水性和距离。TPRs高度的序列多样性和TPR-包含蛋白高度的功能多样性是一致的。

总而言之，TPRs非常有可能在两个结构域里形成两性分子α-转角，A和B。结构域A(W-LG-Y)形成一个疏水口袋，在这个口袋里有结构域B(A-F-A)的大苯丙氨酸侧链(所谓的结点和洞模型)。该模型认为TPRs之间相互反应从而调节蛋白与蛋白的相互反应。这些相互反应能够在片段之间形成分子内接触。