[发明专利]人源蛋氨酸亚砜还原酶A表达基因、载体、菌株及方法

说明书

本发明公开了一种人源蛋氨酸亚砜还原酶A的表达基因、载体、菌株及其制备方法。通过人源蛋氨酸亚砜还原酶A的表达基因序列从信号肽序列、偏好密码子、GC含量、mRNA二级结构方面进行优化调整，并配合相应的载体和表达菌株，能够取得在体外通过细菌培养工业化批量生产人源蛋氨酸亚砜还原酶A的有益效果。

技术领域

本发明属于基因工程领域，更具体地，涉及蛋氨酸亚砜还原酶A蛋白的表达基因、载体、菌株及方法。

背景技术

蛋氨酸亚砜还原酶(methonine sulfoxide reductase，Msr)是目前发现的唯一可在生物体内还原逆转蛋白质蛋氨酸残疾氧化结构变化和功能损失的抗氧化酶系统。MsrA存在于所有已知的真核细胞、真细菌及大部分古细菌中，说明它对于细胞生命至关重要。这种酶能够保护细胞免受氧化应激，同时有证据表明它能延缓衰老进程及神经退行性疾病的恶化。原因有二：其一，它能修复由于蛋氨酸氧化而失活的蛋白质；其二，它能通过逆转蛋白质中蛋氨酸氧化/还原来清除活性氧。

蛋氨酸亚砜还原酶A(MsrA)是一种很好的抗氧化酶和蛋白修复酶，在体内扮演多种角色，与多种疾病和皮肤衰老密切相关，如：白内障、白癜风、光老化等等。蛋氨酸亚砜还原酶A，具有对抗这类疾病有潜力。另外，蛋氨酸亚砜还原酶A还可以像SOD一样添加到化妆品、保健品和药品当中，因此具有非常好的应用前景。

目前能大量生产的蛋氨酸亚砜还原酶A为鼠源性蛋氨酸亚砜还原酶A，如基于比色法检测蛋氨酸亚砜还原酶活性新方法的建立及应用一文，含有鼠源性MsrA(rMsrA)表达序列的重组质粒连接到PET-32a载体，使用平板培养筛选出转染成功的菌落,扩增并诱导大量表达,提取重组蛋白,并采用Ni-层析柱纯化得到融合蛋白。使用轻链肠激酶酶切处理后再次过柱纯化,得到纯化的基因重组TAT-MsrA酶，可以用于大量表达目的蛋白。此方法得到的MsrA重组蛋白纯度高达92％,抗原活性显示阳性反应。

人源蛋氨酸亚砜还原酶A虽然在人体应用上，具有更优秀的生物效应以及更小的副作用，而人源性的蛋氨酸亚砜还原酶A，尚无法在体外大量表达，从而大量生产。因此亟需一种人源蛋氨酸亚砜还原酶A的表达系统，从而工业化大量生产人源蛋氨酸亚砜还原酶A蛋白。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种人源蛋氨酸亚砜还原酶A的表达基因、载体、菌株及方法，其目的在于通过对人蛋氨酸亚砜还原酶A基因的修饰和优化，配合适合的表达系统和表达条件，实现人源蛋氨酸亚砜还原酶A蛋白的体外大量表达，由此解决人源性蛋氨酸亚砜还原酶A蛋白无法体外大量表达的技术问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种人源蛋氨酸亚砜还原酶A的表达基因，所述人蛋氨酸亚砜还原酶A的表达基因为：

(1)由SEQ NO.1所示的DNA序列编码的基因；

(2)由SEQ NO.1所示的DNA序列经增加、缺失或替换一个或多个密码子具有同等活性的由(1)衍生的DNA序列编码的基因。

按照本发明的另一方面，提供了一种人源蛋氨酸亚砜还原酶A的表达载体，所述载体包含如权利要求1所述的蛋氨酸亚砜还原酶A的表达基因。

按照本发明的另一方面，提供了一种人源蛋氨酸亚砜还原酶A的表达菌株，所述菌株含有如权利要求2所述的蛋氨酸亚砜还原酶A表达载体。

按照本发明的另一方面，提供了一种人源蛋氨酸亚砜还原酶A的制备方法，包括以下步骤：

(1)菌株培养：将如权利要求3所述的蛋氨酸亚砜还原酶A的表达菌株进行扩大培养，直至OD在0.5至0.7之间；