CN103451165A - 3’,5’-二磷酸腺苷酸特异性3’-核苷酸酶及其构建方法和应用 - Google Patents

3’,5’-二磷酸腺苷酸特异性3’-核苷酸酶及其构建方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种特异性3’-核苷酸酶。3’,5’-二磷酸腺苷酸特异性3’-核苷酸酶,其为以下(a)或(b)的蛋白质:(a)由SEQID:NO.5所示的氨基酸序列组成的蛋白质;(b)在(a)的氨基酸序列经过取代、缺失或添加一个或几个氨基酸且具有3’,5’-二磷酸腺苷酸特异性3’-核苷酸酶活性的由(a)衍生的蛋白质。本发明构建了一系列的G236突变体,通过酶学分析发现本发明获得了PAP专一性的3’核苷酸酶。本发明进一步利用此突变体,对来自水稻白叶枯病菌的硫酸转移酶RaxST以及结核杆菌APS还原酶(tbAPSR)进行了测定、分析,提高了检测的效率。

Description

3’,5’-二磷酸腺苷酸特异性3’-核苷酸酶及其构建方法和应用
技术领域
本发明涉及一种特异性3’-核苷酸酶。
背景技术
硫作为构成生命体的大量元素之一,是生命活动的必需元素。硫酸根离子通过膜转运蛋白进入细胞后,在ATP硫酸化酶(ATP sulfurylase,ATPS)的催化下接受ATP的腺苷一磷酸基团形成腺苷-5’-磷酰硫酸(adenosine 5’-phosphosulfate,APS)。APS的3’羟基可被APS激酶(APS kinase,APSK)磷酸化形成3’-磷酸-腺苷-5’-磷酰硫酸(3’-phosphoadenosine 5’-phosphosulfate, PAPS),PAPS可被PAPS还原酶等还原,最后整合到半胱氨酸及其它还原性硫化合物中(Leyh, TS,Crit Rev Biochem Mol Biol,1993,28, 515-42;王艳兴等,生命的化学,2011,31(2): 252-257),也可作为硫酸转移酶(sulfotranferase,ST)的底物进行硫酸化反应,参与化合物的生理功能调节及蛋白之间的互作(Leyh, TS,Crit Rev Biochem Mol Biol,1993,28, 515-42;Liu等,IUBMB Life,2007,59(10): 622-627)(表1)。
3’,5’二磷酸腺苷(3’-phosphoadenosine 5’-phosphate,PAP)在细胞内是硫代谢的中间代谢物之一(Leyh, TS,Crit Rev Biochem Mol Biol,1993,28, 515-42),如PAPS还原酶催化PAPS的还原生成PAP和亚硫酸盐;硫酸转移酶催化来自3’-磷酸-腺苷-5’-磷酰硫酸(3’-phosphoadenosine 5’-phosphosulfate,PAPS)的活化硫酸根转移至其他化合物生成PAP;此外,非酶催化的3’-磷酸-腺苷-5’-磷酰硒酸(3’-phosphoadenosine 5’-phosphosulfate,PAPSe)的水解也产生PAP(Yu 等, Arch Biochem Biophys 1989,269: 156-174; Hanna 等,2004,J Biol Chem 279, 4415-4424)。PAP在细胞内,可受到3’,5’二磷酸核苷酸酶(3’,5’-bisphosphate nucleotidase,ND)(Murguia等,J Biol Chem 1996,271(46): 29029-29033;Murguia等,Science 1995,267(5195): 232-234;Albert等,J Mol Biol 2000,295(4): 927-938.)催化3’-磷酸基团的水解产生5’单磷酸腺苷(adenosine 5’-monophosphate,AMP),其Km为0.7~17 μM (Albert 等,J Mol Biol 2000,295(4): 927-938;Spiegelberg等,J Biol Chem 1999,274(19): 13619-13628;Aggarwal 等,Arch Biochem Biophys 2008,469(2): 174-183)。AMP可经肌激酶(myokinase,MK)磷酸化生成5’二磷酸腺苷(adenosine 5’-diphosphate,ADP)以及丙酮酸激酶(pyruvate kinase,PK)的进一步磷酸化生成ATP(表1)。研究表明酵母ND(yeast 3’,5’-bisphosphate nucleotidase,YND)亦可水解PAPS生成腺苷-5’-磷酰硫酸(adenosine 5’-phosphosulfate,APS)和磷酸(Spiegelberg等,J Biol Chem 1999,274(19): 13619-13628)。ND活性降低引起胞内PAP累积(Murguia等,J Biol Chem 1996,271(46): 29029-29033;Murguia 等,Science 1995,267(5195): 232-234;Albert 等,J Mol Biol 2000,295(4): 927-938;Spiegelberg 等,J Biol Chem 1999,274(19): 13619-13628;Mechold 等,Nucleic Acids Res 2006,34(8): 2364-2373),可影响硫酸转移酶(sulfotransferase,ST)(Whittemore等,Biochemistry 1985,24(10): 2477-2482;Ramaswamy等,J Biol Chem 1987,262(21): 10044-10047), 酰基载体蛋白合酶(Yang等,Eur J Biochem 1994,224(2): 743-750)以及RNA加工酶(Dichtl等,EMBO J 1997,16(23): 7184-7195;Mechold等,Nucleic Acids Res 2006,34(8): 2364-2373)的活性,影响细胞的生长发育。
表1,本发明中提及的主要反应式
反应 催化剂
PAPS + thioredoxin = PAP + SO3 2- + thioredoxin disulfide PAPS还原酶
PAPS + X-OH = PAP + X-SO4 2- 硫酸转移酶
PAP = AMP + Pi 3’,5’二磷酸核苷酸酶
PAPS = APS + Pi 3’,5’二磷酸核苷酸酶
AMP + ATP = 2 ADP 肌激酶
ADP + phosphoenolpyruvate = ATP + pyruvate 丙酮酸激酶
Pyruvate + NADH = NAD+ + lactate 乳酸脱氢酶
PAPS + axY22 = PAP + axYS22 RaxST
ATP + SeO4 2- = APSe + PPi      ATP + SO4 2- = APS + PPi ATPS
ATP + APSe = PAPSe + ADP      ATP + APS = PAPS + ADP APSK
目前,ST的活性测定方法包括:同位素标记法(PAP35S或者H3底物等)、分光光度法、荧光分析法以及质谱分子法;这些方法可分为连续测定和非连续测定,如同位素标记法和质谱分子法主要是非连续测定,而分光光度法、荧光分析法主要是连续测定(Paul P, Anal Bioanal Chem, 2012,403: 1491)。这些方法各有其优缺点,如同位素标记法虽然很灵敏,但其准确性、非连续性及对操作人员的毒害作用等,使得其不是最理想的方法;质谱分析法的主要优点是准确、低毒、可分析碳水化合物等具有多个硫酸化位点的反应,缺点主要是仪器昂贵和测定的非连续性;分光光度法和荧光光度法相对经济、高通量、准确和操作方便,缺点为并不是所有的底物或者产物有光吸收或者荧光特性,所以可通过产物与具有相关特性的反应偶联,完成此种测定。Prather等(Anal Biochem,2012,423: 86)利用高尔基体PAP特异的3’核苷酸酶(Km,kcat分别为98.2mM和11.3s-1)和分光光度磷酸盐检测方法,连续测定了CHST10和SULT1C4两种ST的活性;Han等(Nat Commun. 2012,3:1153)利用非连续分步分光光度法测定RaxST反应底物PAPS的减少,进而分析ST的活性。
发明内容
为了解决上述的技术问题,本发明的第一个目的是提供一种3’,5’-二磷酸腺苷酸特异性3’-核苷酸酶,该特异性3’-核苷酸酶可作为PAP检测用高效偶联酶。本发明的第二个目的是提供编码上述的特异性3’-核苷酸酶的基因。本发明的第三个目的是提供一种构建上述的特异性3’-核苷酸酶的方法。本发明的第四个目的是上述的特异性3’-核苷酸酶的应用。
为了实现上述的第一个目的,本发明采用了以下的技术方案:
3’,5’-二磷酸腺苷酸特异性3’-核苷酸酶,其为以下(a)或(b)的蛋白质:
(a)由SEQ ID:NO.5所示的氨基酸序列组成的蛋白质;
(b)在(a)的氨基酸序列经过取代、缺失或添加一个或几个氨基酸且具有3’,5’-二磷酸腺苷酸特异性3’-核苷酸酶活性的由(a)衍生的蛋白质。
作为优选,所述的(b)的氨基酸序列为SEQ ID:NO.6 、SEQ ID:NO.7或SEQ ID:NO.8所示。
为了实现上述的第二个目的,本发明采用了以下的技术方案:
编码上述的蛋白质的基因。
作为优选,该基因的核苷酸序列为SEQ ID:NO.1、SEQ ID:NO.2 、SEQ ID:NO.3或SEQ ID:NO.4所示的DNA分子。
为了实现上述的第三个目的,本发明采用了以下的技术方案:
一种构建权利要求1所述的3’,5’-二磷酸腺苷酸特异性3’-核苷酸酶的方法,该方法包括以下的步骤:
1)PCR法克隆的YND核苷酸序列和pET24a原核蛋白超表达载体,分别经限制性内切酶Nde I/Hind III双酶切后,利用T4连接酶连接构建表达载体pYND,用于表达YND;
2)利用PCR突变的方法获得DNA:根据YND基因的序列与所要突变的位点,设计定点突变PCR引物,以突变位点为中心,左右各取10-15个碱基,引物长度为25-45个碱基;
3)所获DNA转化E. coli DH5α 感受态细胞扩增质粒并测序验证;
4)将突变质粒转化E. coli BL21,接种过夜培养的菌液于液体培养基中培养,收集菌体;
5)取裂解液,悬浮菌体,混合均匀后,冰浴超声波破碎菌体,离心收集上清;
6)利用PAP琼脂糖凝胶纯化YND及其突变蛋白。
作为优选,所述的突变PCR引物的序列如下:
  引物序列(5’-3’)
G236A1 CATGATTACTTTAGAGGCAGTTGAAAAGGGACACTC
G236A2 GAGTGTCCCTTTTCAACTGCCTCTAAAGTAATCATG
G236C1 CATGATTACTTTAGAGTGCGTTGAAAAGGGACACTC
G236C2 GAGTGTCCCTTTTCAACGCACTCTAAAGTAATCATG
G236V1 CATGATTACTTTAGAGGTCGTTGAAAAGGGACACTC
G236V2 GAGTGTCCCTTTTCAACGACCTCTAAAGTAATCATG
G236S1 CATGATTACTTTAGAGAGCGTTGAAAAGGGACACTC
G236S2 GAGTGTCCCTTTTCAACGCTCTCTAAAGTAATcatCATG
为了实现上述的第四个目的,本发明采用了以下的技术方案:
上述的特异性3’-核苷酸酶用于3’,5’二磷酸腺苷的检测。
本发明由于采用了上述的技术方案,通过分析YND的晶体结构(www.pdb.org;PDB:1KA1),发现氨基酸的236位(甘氨酸)小R基团是H,G236的小R基团,可能有利于PAPS的结合。将其变为其他较大的氨基酸,有可能影响对底物PAP及PAPS的结合。本发明构建了一系列的G236突变体,通过酶学分析发现本发明获得了PAP专一性的3’核苷酸酶。本发明进一步利用此突变体,对来自水稻白叶枯病菌的硫酸转移酶RaxST以及结核杆菌APS还原酶(tbAPSR)进行了测定、分析,提高了检测的效率。
附图说明
图1为tbAPSR还原PAPS的活性分析图。
图2为RaxSTKm PAPS的测定图。
图3为RaxSTKm axY22的测定图。
具体实施方式
实施例1 特异性3’-核苷酸酶的构建
PCR法克隆的酵母菌3’,5’二磷酸核苷酸酶(yeast 3’,5’-bisphosphate nucleotidase,YND)(正向引物:GGAATTCCATATGCACCACCACCACCACCACGCATTGGAAAGAGAATTATTGG, 反向引物:AAGCTTGGCGTTTCTTGACTGAATGAC)核苷酸序列和pET24a原核蛋白超表达载体,分别经限制性内切酶Nde I/Hind III双酶切后,利用T4连接酶连接构建表达载体pYND,用于表达YND。
根据YND基因的序列(www.pdb.org;PDB:1KA1)与所要突变的位点,按照Stratagene 的Site-Directed Mutagenesis Kit 引物设计方法,设计定点突变PCR引物,以突变位点为中心,左右各取10-15 个碱基,引物长度一般为25-45 个碱基(表2)。突变利用PCR的方法进行,依次向无菌PCR 管中加入以下试剂:ddH2O 32.5 μL,5×PrimeSTARTM Buffer 10 μL,dNTPs Mix(各2.5 mM) 4 μL,正向引物(100 ng/μL) 1.25 μL,反向引物(100 ng/μL) 1.25μL,pYND质粒载体(100 ng/μL) 0.5 μL,PrimeSTAR DNA Polymerase(2.5 U/μL) 0.5 μL;混匀后短暂离心,按PCR程序(98℃ 变性5 min,98℃变性15 sec,60℃退火15 sec,72℃延伸8 min,进行20个循环后72℃保温10 min)进行扩增(Bio-Rad MyCycler)。
表2 定点突变引物
引物名称 引物序列(5’-3’)
G236A1 Catgattactttagaggcagttgaaaagggacactc
G236A2 GAGTGTCCCTTTTCAACTGCCTCTAAAGTAATCATG
G236C1 Catgattactttagagtgcgttgaaaagggacactc
G236C2 Gagtgtcccttttcaacgcactctaaagtaatcatg
G236V1 Catgattactttagaggtcgttgaaaagggacactc
G236V2 GAGTGTCCCTTTTCAACGACCTCTAAAGTAATCATG
G236S1 CatgattactttagagAGCgttgaaaagggacactc
向PCR扩增产物中加入1 μL Dpn I 限制性酶,37℃温浴1 h,以消化模板DNA;将Dpn I 处理后的PCR 产物加灭菌的ddH2O 稀释到200 μL,加入等体积的氯仿:异戊醇(24:1)上下颠倒混匀,12000 rpm 离心10 min。取上部水相,移入1.5 mL 离心管中,加1/10 体积3 M 醋酸钠(pH 5.2),混匀后加入2.5 倍体积预冷的无水乙醇,混匀后-20℃保温10-20 min后12000 rpm,离心10 min;弃上清,用75%乙醇洗涤两次,晾干后加20 μL ddH2O溶解DNA。所获DNA转化E. coli DH5α 感受态细胞扩增质粒并测序验证。
将突变质粒转化E. coli BL21(DE3),接种过夜培养的菌液于500 mL 含Amp 的LB 液体培养基中,37℃振荡培养至 OD600 为0.6~0.8;将菌液冷却至16℃,加入0.5 mM IPTG,继续培养16 h。5000 rpm 离心5 min,收集菌体。
取20 mL 裂解液(50 mM KCl、10 mM CaCl2、5 mM EDTA,1 mM DTT、290 μM PMSF、1.5 μM Pepstatin A、0.1 mg/mL 溶菌酶、50 mM Hepes 缓冲液,pH 8.0),悬浮菌体,混合均匀后,于4℃放置1 h,其间颠倒混匀数次,以免菌体沉淀。冰浴超声波破碎菌体,超声5 sec,间隔10 sec,重复超声约200 次。20000×g 于4℃离心30 min,收集上清。
利用PAP琼脂糖凝胶纯化YND及其突变蛋白。含目的蛋白上清液经1 mL/min的流速上样至PAP琼脂糖凝胶柱,分别经5倍柱体积高盐缓冲液(4 M NaCl、10 mM CaCl2、50 mM Hepes 缓冲液,pH 8.0)、5倍柱体积低盐缓冲液(50 mM NaCl、10 mM CaCl2、50 mM Hepes 缓冲液,pH 8.0)洗涤后,利用洗脱液(50 mM KCl、5 mM EGTA、50 mM Hepes 缓冲液,pH 8.0)将目的蛋白洗脱下来,并经透析(50 mM Hepes 缓冲液,pH 8.0),获得蛋白YND,G236S,G236V,G236A和 G236C,-80℃冰箱保存待用。
实施例2 特异性3’-核苷酸酶的活性测定
利用MK和PK/LDH偶联酶系统(Rhoads等,J. Biol. Chem. 1968, 243:3963-3972)测定YND及其突变蛋白对PAP的水解活性。生成的ADP可通过PK/LDH体系(Malcovati等,Methods Enzymol,1982,90:170-179)中的PK磷酸化生成ATP和丙酮酸,丙酮酸可进一步被LDH通过氧化NADH(e339nm = 0.622 mM-1×cm-1)而还原为乳酸。测定条件为:50 mM Hepes缓冲液(pH 8.0);50 mM KCl;0.25mM NADH;10 U/mL PK;25 mM PEP;20 U/mL LDH;2 mM MgCl2;50 nM YND或者突变蛋白;2 U/mL MK;1.0 mM ATP;利用3mM PAP起始反应。利用荧光分光光度计连续测定NADH的氧化速率,利用连续曲线法(Tang等,J Phys Chem. 2010,114:16131-16136)计算酶活。
利用APSK和PK/LDH偶联酶系统(Sun等,J. Biol. Chem. 2005, 280:7861–7866)测定YND及其突变蛋白对PAPS的水解活性。生成的ADP进一步利用PK/LDH体系进行测定。测定条件为: 50 mM Hepes缓冲液(pH 8.0);50 mM KCl;0.25mM NADH;10 U/mL PK;25 mM PEP;20 U/mL LDH;2 mM MgCl2;50 nM YND或者突变蛋白;2 U/mL APSK;1.0 mM ATP;不同浓度的PAPS起始反应。利用紫外可见分光光度计连续测定NADH的氧化速率,计算酶活。 经考马斯亮蓝法定量YND及突变蛋白浓度,通过酶偶联系统,分别测定突变蛋白的PAP/PAPS的底物的米氏常数,获得相应的kcat,Km(表3)。
表3.不同突变体的底物特异性分析
Figure 601757DEST_PATH_IMAGE001
Units for kcat,Km and kcat/Km are s-1,μM and ′10M-1s-1,respectively. 
如表3所示,不同突变体中,G236V对PAP和PAPS的催化效率差异最大,对PAP的催化效率为1.8′10M-1s-1,是对PAPS催化效率的6700多倍。高尔基体来源的PAP特异性的3’核苷酸酶kcat,Km分别为11.3 s-1,98.2 μM(Prather等,Anal Biochem, 2012, 423:86-92),催化效率为1.1′10M-1s-1。G236V的催化效率是高尔基体来源的PAP特异性的3’核苷酸酶的160倍。G236V蛋白可作为PAP检测用高效偶联酶。
实施例3 利用G236V蛋白测定结核杆菌APS还原酶(tbAPSR)还原PAPS的活性
APSR还原硫酸根形成亚硫酸根离子,是细胞同化硫酸盐的重要步骤之一。结核杆菌的APSR可还原APS生成AMP和亚硫酸盐,也可还原PAPS生成PAP和亚硫酸盐(Sun等,Biochemistry 2006, 45, 11304-11311;Carroll 等, PLoS Biol, 2005,3(8): e250)。SUN等(Biochemistry 2006, 45, 11304-11311)纯化分析了tbAPSR,并利用雌激素硫酸转移酶作为偶联酶测定了tbAPSR还原PAPS的活性,结果表明其kcat和Km分别为:0.7(±0.3) min-1和31(±3) mM。
本发明利用纯化的tbAPSR,利用G236V为偶联酶将其产物PAP转化为AMP,经MK/PK/LDH的检测体系,可计算PAP的生成速度。利用下述条件:0.54mM APSR,50mM Hepes(pH 8.0),50mM KCl,2mM MgCl2,1mM DTT,5mM GSH,30mM E.coli thioredoxin,2mM PEP,2mM ATP,10U/mL PK,20U/mL LDH,20U/mL MK,0.2mM NADH,5U/mL G236V,分别加入底物PAPS 5,15,33,76,169,312和505μM起始反应。如图1所示,本发明可计算出其Vm和Km分别为:0.59(±0.02)mM/min (相应kcat =1.1min-1)和17.1mM。本发明的结果表明利用此方法和已发表的利用雌激素硫酸转移酶作为偶联酶测定结果是一致的。
上述的方法采用G236S, G236A和 G236C蛋白也具有相应的技术效果。
实施例4 G236V蛋白测定硫酸转移酶RaxST的活性
G236V蛋白测定ST的活性,可通过MK/PK/LDH偶联酶体系测定AMP的生成(Rhoads等,J Biol Chem, 1968, 243:3963-3972),也可通过磷酸检测体系(Nixon等,Anal Biochem. 1998,265(2):299-307;Okoh等,Biochemistry,2006,45(49):14764-71),测定PAP水解的产物之一磷酸基团。
Xa21是最早发现的白叶枯病抗性基因,具广谱抗性,其无毒基因ax21翻译产物Ax21(activator of XA21-mediated immunity)为194个氨基酸的蛋白质,包含外泌信号肽,硫酸化17肽axYS22,后续多肽链三个部分(Lee 等,Science,2009,326, 850-853)。Ax21是目前发现首个直接作用于宿主受体,引发抗性反应的群体感应因子,也是革兰氏阴性菌中首次发现的介导调控运动,生物膜形成,毒力相关基因表达的群体感应因子。研究发现, Ax21的成熟必须经N端第22位酪氨酸的硫酸化修饰(Lee 等, (2009) Science326, 850-853),I类分泌系统(type I secretion system,TOSS)分泌出胞外,蛋白酶切去后续多肽链等过程。Han等(Nat Commun. 2012,3:1153)克隆RaxST基因并利用大肠杆菌进行了超表达,利用不连续的测定系统结果表明原核超表达的RaxST其Km和Vm分别为1.7 uM,0.18 units/mg蛋白(kcat为5.6min-1)。
本发明利用新霉素磷酸转移酶(NPT II)基因启动子(Kp)5’端引物:GGATCC AGTTCTTGAAGTGGTGGCCTAACTAC (BamHⅠ)和Kp 3’端引物:GTCGAC AACACCCCTTGTATTACTGTTTATGT ( SalⅠ)及pET24a载体为模板克隆启动子Kp;利用RaxST的3’端引物:GTCGAC ATG CATCATCATCATCATCAT CCGCCGCCGACCAGCAT (SalⅠ)和5’端引物:AAGCTTTCAATGATGATGATGATGATGTACCAGCAGCGCTCCATG (HindⅢ)及细菌(Xanthomonas oryzae pv. Oryzae,PXO99)基因组DNA为模板克隆RaxST,并克隆入pET24a多克隆位点,构建同源重组载体pKp-RaxST(NPT II启动子-6xHistines-RaxST)。参照shen等(Mol. Microbiol. 2002,44:37-48)方法构建超表达RaxST的PXO99-RaxST菌株。通过培养此PXO99细菌,裂解细胞,利用Ni-NTA柱纯化含有6个组氨酸的RaxST蛋白。
利用RaxST(20.8 mM),17肽(axY22,0.6 mM),不同浓度的PAPS,50 mM Hepes缓冲液(pH 8.0);50 mM KCl;0.25mM NADH;10 U/mL PK;25 mM PEP;20 U/mL LDH;2 mM MgCl2;2 U/mL 肌激酶和1.0 mM ATP进行硫酸化反应(图2)。结果表明PAPS的Vm和Km分别为:12.4(±1.0)mM/min和0.65(±0.11) mM。
利用RaxST(20.8 mM),PAPS(0.8 mM),不同浓度的17肽(AENLSYNFVEGDYVRTP,axY22),50 mM Hepes缓冲液(pH 8.0);50 mM KCl;0.25mM NADH;10 U/mL PK;25 mM PEP;20 U/mL LDH;2 mM MgCl2;2 U/mL 肌激酶和1.0 mM ATP进行硫酸化反应(图3)。利用米氏方程拟合,结果发现17肽axY22的Vm和Km分别为:10.5(±0.5)mM/min和0.26(±0.04) mM。RaxST表达来源的不同,可能造成本测定结果与Han等(Nat Commun. 2012,3:1153)结果有一定区别。
上述的方法采用G236S, G236A和 G236C蛋白也具有相应的技术效果。
序列表
<110>浙江师范大学
<120>3’,5’-二磷酸腺苷酸特异性3’-核苷酸酶及其构建方法和应用
<160>8
 
<210> 1
<211> 1074
<212> DNA
<213> 酵母菌3’,5’二磷酸核苷酸酶
<400> 1
   1 ATGGCATTGG AAAGAGAATT ATTGGTTGCA ACTCAAGCTG TACGAAAGGC GTCTTTATTG
  61 ACTAAGAGAA TTCAATCTGA AGTGATTTCT CACAAGGACT CCACTACTAT TACCAAGAAT
 121 GATAATTCTC CAGTAACCAC AGGTGATTAT GCTGCACAAA CGATCATCAT AAATGCTATC
 181 AAGAGCAATT TTCCTGATGA TAAGGTAGTT GGTGAAGAAT CCTCATCAGG ATTGAGCGAC
 241 GCATTCGTCT CAGGAATTTT AAACGAAATA AAAGCCAATG ACGAAGTTTA TAACAAGAAT
 301 TATAAAAAGG ATGATTTTCT GTTTACAAAC GATCAGTTTC CGCTAAAATC TTTGGAGGAC
 361 GTCAGGCAAA TCATCGATTT CGGCAATTAC GAAGGTGGTA GAAAAGGAAG ATTTTGGTGT
 421 TTGGATCCTA TTGACGGAAC CAAGGGGTTT TTAAGAGGTG AACAGTTTGC AGTATGTCTG
 481 GCCTTAATTG TGGACGGTGT TGTTCAGCTT GGTTGTATTG GATGCCCCAA CTTAGTTTTA
 541 AGTTCTTATG GGGCCCAAGA TTTGAAAGGC CATGAGTCAT TTGGTTATAT CTTTCGTGCT
 601 GTTAGAGGTT TAGGTGCCTT CTATTCTCCA TCTTCAGATG CAGAGTCATG GACCAAAATC
 661 CACGTTAGAC ACTTAAAAGA CACTAAAGAC ATGATTACTT TAGAGGTCGT TGAAAAGGGA
 721 CACTCCTCTC ATGATGAACA AACTGCTATC AAAAACAAAC TAAATATATC CAAATCTTTG
 781 CACTTGGATT CTCAAGCCAA GTACTGTTTG TTAGCATTGG GCTTAGCAGA CGTATATTTA
 841 CGTCTGCCTA TCAAACTTTC TTACCAAGAA AAGATCTGGG ACCATGCTGC AGGCAACGTT
 901 ATTGTCCATG AAGCTGGAGG TATCCATACA GATGCCATGG AAGATGTTCC TCTAGACTTC
 961 GGTAACGGTA GAACGCTAGC TACGAAGGGA GTTATAGCGT CAAGTGGCCC ACGCGAGTTA
1021 CATGACTTGG TGGTGTCTAC ATCATGCGAT GTCATTCAGT CAAGAAACGC CTAA
 
<210> 2
<211> 1074
<212> DNA
<213> 酵母菌3’,5’二磷酸核苷酸酶
<400> 2
   1 ATGGCATTGG AAAGAGAATT ATTGGTTGCA ACTCAAGCTG TACGAAAGGC GTCTTTATTG
  61 ACTAAGAGAA TTCAATCTGA AGTGATTTCT CACAAGGACT CCACTACTAT TACCAAGAAT
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1021 CATGACTTGG TGGTGTCTAC ATCATGCGAT GTCATTCAGT CAAGAAACGC CTAA
 
<210> 3
<211> 1074
<212> DNA
<213> 酵母菌3’,5’二磷酸核苷酸酶
<400> 3
   1 ATGGCATTGG AAAGAGAATT ATTGGTTGCA ACTCAAGCTG TACGAAAGGC GTCTTTATTG
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<210> 4
<211> 1074
<212> DNA
<213> 酵母菌3’,5’二磷酸核苷酸酶
<400> 4
   1 ATGGCATTGG AAAGAGAATT ATTGGTTGCA ACTCAAGCTG TACGAAAGGC GTCTTTATTG
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1021 CATGACTTGG TGGTGTCTAC ATCATGCGAT GTCATTCAGT CAAGAAACGC CTAA
 
<210> 5
<211> 357
<212> 氨基酸
<213> 酵母菌3’,5’二磷酸核苷酸酶
<400> 5
   1 MALERELLVA TQAVRKASLL TKRIQSEVIS HKDSTTITKN DNSPVTTGDY AAQTIIINAI
  61 KSNFPDDKVV GEESSSGLSD AFVSGILNEI KANDEVYNKN YKKDDFLFTN DQFPLKSLED
 121 VRQIIDFGNY EGGRKGRFWC LDPIDGTKGF LRGEQFAVCL ALIVDGVVQL GCIGCPNLVL
 181 SSYGAQDLKG HESFGYIFRA VRGLGAFYSP SSDAESWTKI HVRHLKDTKD MITLEVVEKG
 241 HSSHDEQTAI KNKLNISKSL HLDSQAKYCL LALGLADVYL RLPIKLSYQE KIWDHAAGNV
 301 IVHEAGGIHT DAMEDVPLDF GNGRTLATKG VIASSGPREL HDLVVSTSCD VIQSRNA
 
<210> 6
<211> 357
<212> 氨基酸
<213> 酵母菌3’,5’二磷酸核苷酸酶
<400> 6
   1 MALERELLVA TQAVRKASLL TKRIQSEVIS HKDSTTITKN DNSPVTTGDY AAQTIIINAI
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 301 IVHEAGGIHT DAMEDVPLDF GNGRTLATKG VIASSGPREL HDLVVSTSCD VIQSRNA
 
<210> 7
<211> 357
<212> 氨基酸
<213> 酵母菌3’,5’二磷酸核苷酸酶
<400> 7
   1 MALERELLVA TQAVRKASLL TKRIQSEVIS HKDSTTITKN DNSPVTTGDY AAQTIIINAI
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<210> 8
<211> 357
<212> 氨基酸
<213> 酵母菌3’,5’二磷酸核苷酸酶
<400> 8
   1 MALERELLVA TQAVRKASLL TKRIQSEVIS HKDSTTITKN DNSPVTTGDY AAQTIIINAI
  61 KSNFPDDKVV GEESSSGLSD AFVSGILNEI KANDEVYNKN YKKDDFLFTN DQFPLKSLED
 121 VRQIIDFGNY EGGRKGRFWC LDPIDGTKGF LRGEQFAVCL ALIVDGVVQL GCIGCPNLVL
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 241 HSSHDEQTAI KNKLNISKSL HLDSQAKYCL LALGLADVYL RLPIKLSYQE KIWDHAAGNV
 301 IVHEAGGIHT DAMEDVPLDF GNGRTLATKG VIASSGPREL HDLVVSTSCD VIQSRNA
 
 

Claims (7)

1.3’,5’-二磷酸腺苷酸特异性3’-核苷酸酶,其为以下(a)或(b)的蛋白质:
(a)由SEQ ID:NO.5所示的氨基酸序列组成的蛋白质;
(b)在(a)的氨基酸序列经过取代、缺失或添加一个或几个氨基酸且具有3’,5’-二磷酸腺苷酸特异性3’-核苷酸酶活性的由(a)衍生的蛋白质。
2.根据权利要求1所述的3’,5’-二磷酸腺苷酸特异性3’-核苷酸酶,其特征在于:(b)的氨基酸序列为SEQ ID:NO.6 、SEQ ID:NO.7或SEQ ID:NO.8所示。
3.编码权利要求1或2所述的蛋白质的基因。
4.根据权利要求3所述的基因,其特征在于:该基因的核苷酸序列为SEQ ID:NO.1、SEQ ID:NO.2 、SEQ ID:NO.3或SEQ ID:NO.4所示的DNA分子。
5.一种构建权利要求1所述的3’,5’-二磷酸腺苷酸特异性3’-核苷酸酶的方法,其特征在于该方法包括以下的步骤:
1)PCR法克隆的YND核苷酸序列和pET24a原核蛋白超表达载体,分别经限制性内切酶Nde I/Hind III双酶切后,利用T4连接酶连接构建表达载体pYND,用于表达YND;
2)利用PCR突变的方法获得DNA:根据YND基因的序列与所要突变的位点,设计定点突变PCR引物,以突变位点为中心,左右各取10-15个碱基,引物长度为25-45个碱基;
3)所获DNA转化E. coli DH5α 感受态细胞扩增质粒并测序验证;
4)将突变质粒转化E. coli BL21,接种过夜培养的菌液于液体培养基中培养,收集菌体;
5)取裂解液,悬浮菌体,混合均匀后,冰浴超声波破碎菌体,离心收集上清;
6)利用PAP琼脂糖凝胶纯化YND及其突变蛋白。
6.根据权利要求5所示的构建方法,其特征在于突变PCR引物的序列如下:
引物名称 引物序列(5’-3’)
G236A1:CATGATTACTTTAGAGGCAGTTGAAAAGGGACACTC
G236A2:GAGTGTCCCTTTTCAACTGCCTCTAAAGTAATCATG
G236C1:CATGATTACTTTAGAGTGCGTTGAAAAGGGACACTC
G236C2:GAGTGTCCCTTTTCAACGCACTCTAAAGTAATCATG
G236V1:CATGATTACTTTAGAGGTCGTTGAAAAGGGACACTC
G236V2:GAGTGTCCCTTTTCAACGACCTCTAAAGTAATCATG
G236S1:CATGATTACTTTAGAGAGCGTTGAAAAGGGACACTC
G236S2:GAGTGTCCCTTTTCAACGCTCTCTAAAGTAATCATG。
7.权利要求1或2所述特异性3’-核苷酸酶的应用,其特征在于:所述的特异性3’-核苷酸酶用于3’,5’二磷酸腺苷的检测。
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