[发明专利]罗氏沼虾精子类明胶酶及其编码基因和应用

说明书

(一)技术领域

本发明涉及罗氏沼虾精子类明胶酶(sperm gelatinase-like protease，SGP)及其编码基因和应用。

(二)背景技术

在受精过程中，精卵结合具有种间特异性的特点。作为质膜融合的其中一个调节物，精子上的蛋白质在这个过程中起到了重要的作用。在哺乳动物中，如老鼠，一种精子蛋白Izumo是促使精卵质膜融合的关键因子。另一种精子表面蛋白cyritestin，对精子特异性粘附到卵子上起着重要的作用。在无脊椎动物的受精过程中，精子上的蛋白质(蛋白酶)同样具有重要作用。如鲍鱼，贻贝以及几种螺类，精子蛋白lysin被认为是精子穿透卵膜的主要因子。但是在隶属于节肢动物的虾类中，具有此类功能的蛋白或基因至今没有详细的报道。

甲壳类十足目动物的精子是非典型的，以罗氏沼虾(Macrobrachiumrosenbergii)为例，其精子类似翻转的伞，有一个基部和单一棘突组成。由于不能运动，精子上的蛋白酶类被认为在精子穿透卵膜的过程中起着更为重要的作用。

(三)发明内容

本发明从罗氏沼虾(M.rosenbergii)的精子粗提物中分离纯化的一种具有水解明胶作用的蛋白酶，将其命名为精子类明胶酶(SGP)。此酶活性能够被罗氏沼虾雄性生殖道特异性的Kazal型蛋白酶抑制剂所抑制。通过对其基因构造的解析，发现SGP的cDNA全长为577bp，可被翻译成127个氨基酸组成的蛋白质。这是首例关于罗氏沼虾精子蛋白酶基因的研究。

本发明的技术方案如下：

罗氏沼虾精子类明胶酶(sperm gelatinase-like protease，SGP)，含有SEQ NO：1所示的氨基酸序列。

基于氨基酸序列的特殊性，任何含有SEQ NO：1所示氨基酸序列的多肽的片段或其变体，如其保守性变体、生物活性片段或衍生物，只要该多肽的片段或多肽变体与前述氨基酸序列同源性在95％以上，均属于本发明保护范围之列。具体的，所述改变可包括氨基酸序列中氨基酸的缺失、插入或替换；其中，对于变体的保守性改变，所替换的氨基酸具有与原氨基酸相似的结构或化学性质，如用亮氨酸替换异亮氨酸，变体也可具有非保守性改变，如用色氨酸替换甘氨酸。本发明所述多肽的片段、衍生物或类似物是指基本上保持本发明所述的罗氏沼虾精子类明胶酶的生物学功能或活性的多肽，可以是下列情形：(I)一个或多个氨基酸残基被保守或非保守氨基酸残基(优选的是保守氨基酸残基)取代，并且取代的氨基酸可以是也可以不是由遗传密码子编码的；(II)一个或多个氨基酸残基上的某个基团被其它基团取代；(III)成熟多肽与另一种化合物(比如延长多肽半衰期的化合物，例如聚乙二醇)融合；(IV)附加的氨基酸序列融合进成熟多肽而形成的多肽序列(如前导序列或分泌序列或用来纯化此多肽的序列或蛋白原序列)。

SEQ NO：1所示的氨基酸序列如下：MKFLFAGGILLFALAVSAMADEDLASEVQQFKDMALKERVEEENCTKYVLAGGDCEIVIRMEKLENILKDFFQSMTTKPKLTELFDASVSYFLGGQCFCSSLEVKGCHPFLVSIIDAVKEQCPKKKQ。其中包括107个氨基酸组成的成熟肽和20个氨基酸组成的信号肽。

优选的，所述罗氏沼虾精子类明胶酶为SEQ NO：1所示的氨基酸序列组成的蛋白质。

本发明还涉及编码所述的罗氏沼虾精子类明胶酶的基因。所述编码基因含有SEQ NO：2所示的核苷酸序列。由于核苷酸序列的特殊性，任何SEQ NO：2所示多核苷酸的变体，只要其与该多核苷酸具有90％以上同源性，均属于本发明保护范围之列。所述多核苷酸的变体是指一种具有一个或多个核苷酸改变的多核苷酸序列。此多核苷酸的变体可以使生的等位变异体或非生的变异体，包括取代变异体、缺失变异体和插入变异体。如本领域所知的，等位变异体是一个多核苷酸的替换形式，它可能是一个多个核苷酸的取代、缺失或插入，但不会从实质上改变其编码的多肽的功能。

优选的，所述编码基因为SEQ NO：2所示的核苷酸序列。