[发明专利]一种Δ4,5-己糖醛酸-2-O-硫酸酯酶及其编码基因与应用以及同类酶的鉴定方法

说明书

本发明涉及一种Δ^4,5‑己糖醛酸‑2‑O‑硫酸酯酶及其编码基因与应用以及同类酶的鉴定方法。本发明中的Δ^4,5‑己糖醛酸‑2‑O‑硫酸酯酶PB2SF是从海洋微生物发光杆菌(Photobacterium sp.)FC615中获得的，并公开了Δ^4,5‑己糖醛酸‑2‑O‑硫酸酯酶PB2SF编码基因和氨基酸序列，可应用于制备抗凝、抗肿瘤、促进神经系统及软骨组织再生药物等。本发明还提供了Δ^4,5‑己糖醛酸‑2‑O‑硫酸酯酶PB2SF的特征序列，并建立了一种利用生物信息学技术鉴定己糖醛酸‑2‑O‑硫酸酯酶的新方法，从而大大简化了其鉴定过程。

技术领域

本发明涉及一种Δ^4,5-己糖醛酸-2-O-硫酸酯酶及其编码基因与应用以及同类酶的鉴定方法，属于基因工程技术领域。

背景技术

糖胺聚糖是广泛存在于动物细胞表面及细胞外基质中由重复二糖单位组成的结构复杂的线性多糖。糖胺聚糖在细胞间的信号传导，细胞的生长及分化中均有重要作用。根据其二糖组成，二糖单位间的连接类型以及糖链的硫酸化模式，糖胺聚糖分为四大类：透明质酸(Hyaluronic Acid,HA)、硫酸软骨素及硫酸皮肤素(Chondroitin Sulfate/DermatonSulfate,CS/DS)、硫酸角质素(Keratan Sulfate,KS)、肝素及硫酸乙酰肝素(Heparin/Heparin Sulfatase,Hep/HS)。其中，CS/DS和Hep/HS是两类重要的硫酸化线性多糖，它们由不同硫酸化模式的己糖醛酸和己糖胺组成的二糖单位经由糖苷键重复连接而成的线性多糖。它们作为蛋白聚糖的糖侧链通过GlcA(β1-3)Gal(β1-3)Gal(β1-4)Xylβ1-O-Ser四糖连接区连接在核心蛋白上。其中，CS/DS的二糖单位是由葡萄糖醛酸/艾杜糖醛酸(GlcA/IdoA)和N-乙酰半乳糖胺(GalNAc)组成。在生物体中，CS主要由六种不同硫酸化模式的二糖组成，包括非硫酸化的O unit(GlcUAβ1-3GalNAc)，单硫酸化的C unit[GlcUAβ1-3GalNAc(6S)]与A unit[GlcUAβ1-3GalNAc(4S)]，双硫酸化的D unit[GlcUA(2S)β1-3GalNAc(6S)]与E unit[GlcUAβ1-3GalNAc(4S,6S)]，以及三硫酸化的T unit[GlcUA(2S)β1-3GalNAc(4S,6S)]。与CS不同的是，构成DS的二糖单位中的己糖醛酸为L-艾杜糖醛酸(IdoA)，它是在糖链合成中由D-葡萄糖醛酸在C5-差向异构酶的作用下转变而成的。因此，DS也由六种不同硫酸化模式的二糖组成，分别是iO unit(IdoUAα1-3GalNAc)，iC unit[IdoUAα1-3GalNAc(6S)]，iAunit[IdoUAα1-3GalNAc(4S)]，iD unit[IdoUA(2S)α1-3GalNAc(6S)]，iE unit[IdoUAα1-3GalNAc(4S,6S)]，iT unit[IdoUA(2S)α1-3GalNAc(4S,6S)]。在生物体内，CS与DS经常交错存在形成复杂的糖链结构。在Hep/HS中，组成糖链的二糖单元是由葡萄糖醛酸(GlcA)和N-乙酰葡萄糖胺组成(GlcNAc)。根据不同的硫酸化模式，Hep/HS的二糖组成单位也有很多种，包括：Δ^4,5HexUAα1-4GlcNAc，Δ^4,5HexUA(2S)α1-4GlcNAc，Δ^4,5HexUA α1-4GlcNAc(6S)，Δ^4,5HexUA(2S)α1-4GlcNAc(6S)，Δ^4,5HexUA α1-4GlcNS，Δ^4,5HexUAα1-4GlcNS(6S),Δ^4,5HexUA(2S)α1-4GlcNS和Δ^4,5HexUA(2S)α1-4GlcNS(6S)。