[发明专利]一种贝类CPD光修复酶及其应用

说明书

本发明公开了一种“光合”贝类CPD光修复酶及其在制备抗紫外线辐照的产品中的应用，属于海洋生物技术领域。本发明首次从鳞砗磲（Tridacna squamosa）中鉴定了一种新型的CPD光修复酶，其氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示，具有高效清除嘧啶二聚体、促进DNA修复、提高细胞在紫外线暴露的存活能力，因此在皮肤光老化领域中具有巨大的应用前景。

技术领域

本发明属于海洋生物技术领域，具体涉及一种源于新型贝类的CPD光修复酶及其应用。

背景技术

阳光中的紫外线(Ultraviolet，UV)可诱发细胞产生过量的活性氧自由基ROS，同时造成DNA链上相邻的嘧啶碱基发生交联，形成嘧啶二聚体（cyclobutane pyrimidinedimer，CPD），进而引起细胞的凋亡/坏死和机体的衰老，称之为光衰老或光老化（Photoaging）。而光老化是造成皮肤衰老的主要原因，表现为皮肤粗糙、松弛、皱纹加深、色素沉着甚至肿瘤发生。在细菌、植物和部分动物中，其体内编码了一种DNA光修复酶，可以在蓝光的激发下切除嘧啶二聚体CPD和修复DNA，称之为CPD光修复酶(CPD photolyase)。2015年，Aziz Sancar教授因发现光修复酶和DNA修复机制而获的诺贝尔奖。

砗磲（Tridacna spp.）是一种生活在低纬度印太海域珊瑚礁区域，其外套膜内含有大量的虫黄藻，可以通过光合作用为宿主提供营养物质，从而形成稳定的共生关系，所以也被称为“光合”贝类。由于砗磲长年受到强烈阳光的暴晒，体内进化了一套高效的清除CPD和DNA修复系统。

发明内容

本发明人通过海洋分子生物学技术，从鳞砗磲（Tridacna squamosa）中鉴定了一种新型的CPD光修复酶，具有高效清除嘧啶二聚体、促进DNA修复、提高细胞在紫外线暴露的存活能力，因此在皮肤光老化领域中具有巨大的应用前景。

本发明的第一个目的是提供源于新型贝类的CPD光修复酶，其氨基酸序列如SEQID NO.2所示或与SEQ ID NO.2所示的序列有95%以上的同源性；

本发明第二个目的是提供编码上述CPD光修复酶的编码基因。

优选地，所述的编码基因，其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，或与SEQ ID NO.1所示的序列有95%以上的同源性。

本发明第三个目的是提供一种包含CPD光修复酶的编码基因的表达载体。

优选地，所述的表达载体为pGEX4T-1。

本发明第四个目的是提供一种包含上述表达载体的宿主细胞。

优选地，所述的宿主细胞为大肠杆菌BL21(DE3)。

本发明第五个目的是提供所述的CPD光修复酶、编码基因、表达载体、宿主细胞在制备以下任一所述中的应用：

⑴酶制剂；

⑵清除嘧啶二聚体、修复DNA的药物；

⑶抗紫外线辐照的产品。

具体地，本发明可应用于皮肤光老化领域中。

本发明第六个目的是提供一种高效合成CPD光修复酶的方法，是将上述CPD光修复酶的编码基因在宿主细胞中进行表达，生物合成CPD光修复酶。

优选地，所述的宿主细胞为大肠杆菌BL21(DE3)。

优选地，将上述CPD光修复酶的编码基因在宿主细胞中进行表达是将所述的编码基因转入表达载体如pGEX4T-1中，然后转化进入宿主细胞中进行表达。

与现有技术相比，本发明有益效果如下：