[发明专利]一种发形霞水母过氧化物还原酶及其编码基因与应用

说明书

技术领域

本发明属于生物医药技术领域，具体涉及一种发形霞水母过氧化物还原酶及其编码基因与应用。

背景技术

水母属刺胞动物门，是一类分布广泛、生物总量非常庞大的海洋浮游生物。已有大量研究表明，水母体内富含多种生物活性物质，包括水母毒素蛋白和一些活性强烈、具有良好开发前景的新功能蛋白。水母类浮游于4-6米深的海水表层，长期生活在强烈的光辐射环境下。氧化损伤是紫外辐射造成机体损伤的重要机制之一，已有研究表明，浮游生物为避免或减少紫外辐射造成的损害，经过长期适应性选择，在其机体内产生了种类繁多、结构特异、活性强烈的抗氧化活性物质。发达的抗氧化体系在保护细胞和生物体免受光及感光色素等损伤中起重要作用，能保护强光紫外对生物体的辐射，清除辐射反应中产生的自由基。已有研究发现，发形霞水母触手提取物具有很强的体外抗氧化活性,对活性氧族的清除能力远比常用的抗氧化剂维生素C强。通过硫酸铵沉淀、凝胶过滤层析等方法也分别从水母Rhopilema esculentum、Stomolophus meleagris中分离出多种具有明显清除自由基功能的蛋白。这些结果均表明，水母体内含有活性强烈的抗氧化活性组分，是抗氧化、抗辐射活性物质的重要来源。尽管如此，目前对水母体内抗氧化系统的组成、重要抗氧化酶类（蛋白）的序列信息、表达情况、抗氧化活性水平等尚未有系统的了解。

过氧化物还原酶（Peroxiredoxin,Prx）是近年来发现的一类重要的抗氧化酶，广泛存在于各种生物体内。过氧化物还原酶在清除活性氧中发挥重要作用，也是近年来抗氧化活性方面的研究热点之一。目前已被报导的过氧化物还原酶类主要有六种，根据含有半胱氨酸残基数目，可将其分为1-Cys和2-Cys两个亚类。除过氧化物酶6为1-Cys亚类外，其余五种均属于2-Cys亚类。过氧化物还原酶的主要功能是清除机体新陈代谢产生的活性氧，故主要分布于细胞质、线粒体等容易产生活性氧的结构中。过氧化物还原酶能对机体内各种生物反应进行调节，参与细胞增殖、细胞凋亡、信号传导等过程，从而保护机体应对氧化损伤和保持细胞内环境稳定。过氧化氢在细胞内可以与信号通路中蛋白质的疏基发生反应，使蛋白活化或失活，从而对信号传导过程进行调节，但过高的过氧化氢会对细胞造成损害，甚至引起细胞死亡，过氧化物酶可将大量多余的过氧化氢还原为水，从而保护机体减少或避免此类氧化性损伤。

目前，国内外尚未见对水母过氧化物还原酶的有关研究报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种发形霞水母过氧化物还原酶及其编码基因，本发明的另一目的在于提供该发形霞水母过氧化物还原酶在制备抗氧化药物、抗辐射药物、皮肤防护剂、食品防腐剂、抗衰老药物等中的应用。

本发明通过构建发形霞水母触手组织cDNA文库，并对该文库重组克隆的序列进行测定和注释分析，获得了发形霞水母过氧化物还原酶的编码基因。该发形霞水母过氧化物还原酶是首次发现的具有明显抗氧化活性的水母类过氧化物还原酶，是水母体内抗氧化系统的重要活性组分，该还原酶在抗氧化、抗辐射药物研究中具有良好的应用前景。

本发明的主要技术方案是，通过构建发形霞水母触手组织cDNA文库，对其进行测序和筛选，获得发形霞水母过氧化物还原酶的编码基因，并对其抗氧化活性进行研究。

本发明的第一方面，提供了一种发形霞水母过氧化物还原酶，所述的一种发形霞水母过氧化物还原酶，具有如下（ⅰ）或（ⅱ）的蛋白质：

（ⅰ）具有SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；

（ⅱ）SEQ ID NO:2所示的氨基酸序经取代、缺失和/或添加一个或几个氨基酸且同等功能的由（ⅰ）衍生的蛋白质。

所述的一种发形霞水母过氧化物还原酶，具有如SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列，该蛋白含有信号肽，为分泌蛋白，定位于细胞外，分子量27.9kDa，等电点为6.3。

本发明还提供了一种发形霞水母过氧化物还原酶的编码基因，为如下(ⅰ)或(ⅱ)的DNA分子：

(ⅰ)具有SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列；

（ⅱ）与SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列同源性在80%以上的核苷酸序列。

所述的一种发形霞水母过氧化物还原酶的编码基因，该核苷酸序列全长884bp，包含一个744bp的开放阅读框，如SEQ ID NO:1所示。

本发明的第二方面，提供了一种发形霞水母过氧化物还原酶的制备方法，该方法包括如下步骤：

（1）构建发形霞水母触手组织cDNA文库；