[发明专利]一种磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶及其编码基因

说明书

技术领域

本发明涉及一种磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶及其编码基因。

背景技术

磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(phosphoenopyruvate carboxylase；EC.4.1.1.31)可将HCO₃^-和磷酸烯醇式丙酮酸(phosphoenopyruvate，PEP)不可逆的转化为草酰乙酸(oxaloacetate，OAA)和无机磷(Utter，M.F，and Kolenbrander，H.M.1972.Formation of oxaloactetate by CO2 fixation on phosphoenolpyruvate.In TheEnzymes(Boyer，P.D.，ed.).New York：Academic Press，pp.117-136)(图1)，是由Bandurski和Greiner(Bandurski RS，Greiner CM.1953.The enzymaticsynthesis of oxalacetate from phosphoenolpyruvate and carbon dioxide.J.Biol.Chem.204，781-786)最先在菠菜叶片中发现的。在体内它是以同源四聚体的形式存在的，单体的大小为100-110 kDa(O’Leary M.1982.Phosphoenolpyruvatecarboxylase：an enzymologist’s view.Annu.Rev.Plant Physiol.33：297-315)。1984年，人们第一次从E.coli中克隆到了PEPC，并由此推断出PEPC的蛋白序列(Fujita N，Miwa T，Ishijima S，Izui K，Katsuki H.1984.The primary structureof phosphoenolpyruvate carboxylase of Escherichia coli.Nucleotide sequenceof the ppc gene and deduced amino acid sequence.J.Biochem.(Tokyo)95：909-916)，这一结果极大的推动了人们对PEPC的认识。到目前为止，人们已经从细菌和光合生物，例如植物、藻类(Algae)和藻青菌(Cyanobacteria)中克隆到大约60个PEPC基因。不过令人费解的是至今还没有在动物和真菌中发现PEPC基因，据推测可能是在进化过程中丢失了。在植物中，PEPC是以基因家族的形式存在的，目前已经对它的功能、结构以及调控进行了大量的研究(Chollet R，Vidal J，O’leary MH.1996.Phosphoenolpyruvate carboxylase：a ubiquitous，highlyregulated enzyme in plants.Annu Rev Plant Physiol Plant Mol Biol 47：273-298；Izui K，Matsumura H，Furumoto T，Kai Y.2004.Phosphoenolpyruvate carboxylase：a new era of structural biology.Annu Rev Plant Biol 55：69-84；Lepiniec L，Vidal J，Chollet R，Gadal P，Cretin C.1994.Phosphoenolpyruvate carboxylase：structure，regulation and evolution.Plant Science 99：111-124)。