[发明专利]一种只包含Cu的SOD基因及编码的蛋白质和其应用

说明书

本发明属于基因工程领域，具体涉及一种只包含Cu的SOD基因及编码的蛋白质和其应用。所述基因来源于中华稻蝗，命名为Cu‑only SOD基因，其核苷酸序列为SEQ ID NO:1所示的序列，其编码的蛋白质的氨基酸序列为SEQ ID NO:2所示的序列，该蛋白质为超氧化物歧化酶。本发明通过基因克隆技术克隆出该基因序列，基于其氨基酸序列对该蛋白的空间结构进行模拟，发现该蛋白中缺少Zn原子，只包含一个Cu原子，这是首次报道的存在于细胞内的Cu‑only SOD。利用基因工程技术构建原核表达载体并进行蛋白的分离纯化，在体外对其功能进行研究，发现该蛋白具有抗氧化功能。

技术领域

本发明属于基因工程领域，具体涉及一种只包含Cu的SOD基因及编码的蛋白质和其应用。

背景技术

超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase，SOD)是一种广泛存在于生物体内的金属蛋白酶，它能够清除生物氧化过程中产生的超氧阴离子自由基(·O^2-)，是生物体有效清除活性氧的重要抗氧化酶类之一，被称为生物体抗氧化系统的第一道防线。研究发现，SOD在人体的衰老和死亡中发挥着重要作用，有很多疾病的发生与发展均与SOD密切相关，补充SOD可以达到预防和治疗各种疾病、延缓衰老的目的。SOD在多种环境胁迫中发挥着重要的生物学功能，如抵抗重金属、化学污染物、温度、水分、盐分、辐射等产生的氧化胁迫。SOD被广泛地应用于食品、化妆品、日用品、疾病治疗等多方面，因此，SOD在生物抗氧化中的作用越来越受到重视。

SOD根据与其结合且发挥作用的金属离子的种类，可分为CuZnSOD、 MnSOD、FeSOD和NiSOD四大类。CuZnSOD由两个相同的亚基组成，亚基之间通过非共价的疏水作用来相互缔合，肽链内部形成的分子内二硫键对亚基缔合起着重要的作用。每个亚基活性中心包括一个Cu原子和一个Zn原子，Cu参与电子传递，它的存在是CuZnSOD活性所必须的，而Zn与保持酶活性中心构象相关，不直接与超氧阴离子自由基作用，起到稳定活性中心周围环境的作用。

近年来，越来越多的CuZnSOD基因及其编码的蛋白质被发现，但是，只包含Cu的SOD基因较少。本发明在中华稻蝗中发现了一种只包含Cu的SOD基因及其蛋白质。该蛋白是否仍具有清除自由基的功能，本发明运用基因工程技术体外表达并分离纯化该蛋白质，对其功能进行了研究，发现该蛋白具有抗氧化功能。

发明内容

针对上述问题本发明提供了一种只包含Cu的SOD基因及编码的蛋白质和其应用。

为了达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：

本发明提供的只包含Cu的SOD基因来源于中华稻蝗，其名称为Cu-only SOD，所述Cu-only SOD的基因序列如SEQ ID NO:1所示。该基因序列以中华稻蝗cDNA为模板，通过简并引物获得部分片段，接着通过RACE-PCR方法获得全长，最后利用特异引物进行PCR扩增、克隆测序验证全长序列。

一种由上述Cu-only SOD基因编码的蛋白质，其氨基酸序列如SEQ ID NO： 2所示，该蛋白质为超氧化物歧化酶，具有抗氧化的功能。

一种含有上述Cu-only SOD基因的载体，所述载体为原核细胞表达载体。

进一步，所述原核细胞表达载体为pCold I表达载体。

一种含有上述Cu-only SOD基因的基因工程细胞，所述基因工程细胞为大肠杆菌细胞。

一种上述Cu-only SOD基因编码的蛋白质的应用，应用在制备自由基清除的产品。

与现有技术相比本发明具有以下优点：