[发明专利]一种肽适体及其作为稻瘟菌钙调蛋白拮抗剂的应用

说明书

本发明提供一种肽适体及其作为稻瘟菌钙调节蛋白拮抗剂的应用，属于蛋白质工程领域。本发明的肽适体命名为SNP‑D4，是以葡萄球菌核酸酶为基本骨架的肽适体。该肽适体以稻瘟菌钙调蛋白CaM为靶标，通过细菌双杂交获得，其氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示，编码其的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。肽适体SNP‑D4既能与CaM特异性相互作用，又具有抑制稻瘟菌孢子发育功能，可作为稻瘟菌钙调蛋白拮抗剂，在植物保护领域具有广泛的用途。

技术领域

本发明属于蛋白质工程领域，具体地说，涉及以葡萄球菌核酸酶为基本骨架的肽适体及其在水稻稻瘟病防治中的应用。

背景技术

稻瘟病、白叶枯病和纹枯病被列为水稻三大主要病害。稻瘟病是由稻瘟霉(Magnaporthe grisea)引起的水稻真菌性病害,分布范围十分广泛，90年代以来，我国稻瘟病的年发生面积均在5700万亩以上，年损失稻谷达数亿公斤。稻瘟菌侵染过程依赖多种信号通路参与调控，其中Ca²⁺信号通路在稻瘟菌的生长发育、孢子萌发、侵染结构形成和致病性方面也具有重要作用。钙调蛋白(Calmodulin，CaM)是Ca²⁺信号通路中的重要组成部分，尤其与稻瘟菌孢子萌发和附着胞形成密切相关。

钙调蛋白拮抗剂是以钙调蛋白为靶点的药物，对研究钙调蛋白在稻瘟菌致病性方面的功能具有重要意义。但是，目前市场上钙调蛋白拮抗剂均专一性不强，且无任何稻瘟菌钙调蛋白拮抗剂的研究报道，使得钙调蛋白拮抗剂不仅于稻瘟菌钙调蛋白，还会影响其他的通路蛋白，无法实现单一变量的实验策略。

肽适体(peptide aptamer，pepaptemers)是人工合成的随机氨基酸文库中筛选出的可特异性、高亲和力结合靶标的短肽。其主要结构包括一段无生物活性的支架蛋白(scaffold protein)以及两端固定在支架蛋白上的可变肽段。肽适体文库的设计原理是将大量人工合成的随机肽序列，插入、整合于蛋白支架之上构成肽库，利用随机区域的信号基序(signal motif)与靶蛋白之间的相互作用，筛选得到针对靶蛋白的高亲和力、高特异性的肽适体。本实验室拥有库容量约为1.5-2.0×10⁷的肽适体文库：肽库为可编码16个随机氨基酸的寡核苷酸文库，以改造的葡萄球菌核酸酶SNase(Staphylococcal nuclease，SN)为脚手架蛋白，借助两端限制性酶切位点，成功将随机片段插入至SNase中。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够作为稻瘟菌钙调蛋白拮抗剂的肽适体及其应用。

本发明提供的肽适体，其为SNP-D4，以葡萄球菌核酸酶为基本骨架，具有：

1)SEQ ID No.1所示的氨基酸序列；或

2)SEQ ID No.1所示氨基酸序列经取代、缺失和/或增加一个或几个氨基酸。

本发明提供了编码上述肽适体的基因，其具有：

1)SEQ ID No.2所示的核苷酸序列；或

2)SEQ ID No.1所示核苷酸序列经取代、缺失和/或增加一个或几个核苷酸；或

3)在严格条件下与1)限定的核苷酸序列杂交的核苷酸序列。

含有上述编码肽适体的基因表达载体属于本发明的保护范围。

含有前述表达载体的宿主细胞属于本发明的保护范围。

本发明提供了含有肽适体SNP-D4的生物制剂。

本发明提供了含有肽适体SNP-D4的稻瘟菌钙调蛋白拮抗剂。

本发明还提供了含有肽适体SNP-D4的农药。

本发明提供了肽适体SNP-D4在植物保护方面的应用和在抑制稻瘟菌中的应用。