[发明专利]一种适冷核糖核酸酶R及其编码基因与应用

说明书

本发明公开了一种适冷核糖核酸酶R及其编码基因与应用，本发明首先从南极海冰微生物嗜冷杆菌（Psychrobactersp.）中克隆了一段新型适冷核糖核酸酶R编码基因，氨基酸残基序列如SEQ ID No.2所示。序列分析表明：该基因所编码的蛋白序列共含有770个氨基酸残基，属于RNR超家族，与目前数据库中已发表的蛋白序列的最高同源性为90.07%。其表达方式是利用质粒pET‑28(+)构建含有核糖核酸酶R基因的重组表达载体，并将构建的重组表达载体转入大肠杆菌宿主细胞（Escherichia coli），经诱导使核糖核酸酶R基因表达。本发明的表达产物核糖核酸酶R最适催化温度为30℃左右，在15~40℃之间保持最高酶活的50%以上；在0~3 M NaCl存在时保持最高酶活的85%以上，具有广阔的应用前景。本发明的表达产物具有突出的适冷性，稳定性较好，有一定的耐盐性，开辟了其在食品，医药，分子生物学相关领域中的潜在应用。

技术领域

本发明属于酶工程及食品、医药等相关领域，尤其涉及一种适冷核糖核酸酶R及其编码基因与应用。

背景技术

核糖核酸酶（Ribonuclease，RNase）是生物体内重要的核酸水解酶，其作用是水解核酸残基之间的磷酸二酯键，生成单核苷酸或寡聚核苷酸，在RNA代谢过程中起着重要作用。RNase家族因其具有特殊的生物学活性和药理学功能，在食品、医药及分子生物学科研等领域具有较高的应用价值。核糖核酸酶R是核糖核酸酶家族的一员，主要作用于核酸中3’-5’磷酸二酯键。核糖核酸酶R可参与控制细胞内RNA的种类与数量分布，还能修饰mRNA和降解不同类型的RNA（包括tRNA和rRNA）。此外，核糖核酸酶R参与tmRNA-SmpB 介导的反式翻译过程，16S和5S rRNA的加工过程，以及与核糖体30S小亚基和核糖体S13蛋白的稳定性有关。

从动植物中提取的核糖核酸酶R易受时节、气候和地域的限制，且稳定性较差，难以直接应用于工业生产等相关领域。利用重组基因工程菌诱导表达是降低成本和获得具有天然活性的核糖核酸酶R的有效途径。南极由于其富有的地理及气候特征，形成了一个干燥、酷寒、强辐射的自然环境，孕育了丰富的极端微生物资源和新型低温酶资源。鉴于上述论述，从南极微生物Psychrobacter sp.体内克隆得到适冷核糖核酸酶R，且该基因在大肠杆菌中实现了表达，并具有特殊活性，可应用于食品，医药，分子生物学相关领域。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适冷核糖核酸酶R及其编码基因和应用，所述核糖核酸酶R具有适冷性和耐盐性，具有良好的工业前景。

本发明实现目的的技术方案是：

一种新型适冷核糖核酸酶R编码基因，所述基因序列见SEQ ID NO.1。

一种新型适冷核糖核酸酶R，由上述基因编码，其氨基酸序列见SEQ ID NO.2，蛋白序列共含有770个氨基酸残基，属于RNR超家族，与目前数据库中已发表的蛋白序列的最高同源性为90.07%，并在大肠杆菌中实现了功能表达，获得一株高产适冷核糖核酸酶R的基因工程菌。

一种新型适冷核糖核酸酶R的基因工程菌，包括上述的基因。

所述工程菌的宿主菌为E.coliBL21。

所述工程菌的载体为pET-28a (+)。

上述基因工程菌发酵获得的适冷核糖核酸酶R。

而且，所述酶最适催化温度为30 ℃，在15 ~ 40 ℃之间保持最高酶活的50%以上；在0 ~ 3 M NaCl存在时保持最高酶活的85%以上。

附图说明

图1为适冷核糖核酸酶R表达纯化后的SDS-PAGE检测图；

图2为适冷核糖核酸酶R最适温度检测图；