海洋破囊壶菌Thraustochytrium sp.FJN-10 DHA生物合成途径相关延长酶的克隆与表达
二十二碳六烯酸(Docosahexaenoic acid,简称DHA)是目前发现的碳链最长、不饱和度最高的ω-3长链高度不饱和脂肪酸,具有抗心血管疾病、抗血脂、降血压、预防各种癌症等重要生理功能,是目前研究的热点.DHA的生物合成途径涉及到脂肪酸碳链的延长反应,催化这一反应的酶是碳链延长酶.由于碳链延长酶是膜结合蛋白,目前还没有行之有效生化手段对其进行分离纯化进行研究,因此只能通过基因的克隆,从分子水平对其酶学表征进行研究.本文以海洋真菌Thraustochytrium sp.FJN-10为研究对象,利用RT-PCR结合RACE,获得了两个碳链延长酶的完整基因,并在S.cerevisiae INVSc1中实现功能的表达.延长酶TFD6基因全长816 bp(GenBankID:DQ299828),编码271个氨基酸,预测的延长酶分子量为31.3 Kda,等电点为9.26,是个疏水性很强的蛋白,具有5个跨膜区;延长酶TFD5基因全长831 bp(GenBank ID:DQ299827),编码276个氨基酸,预测的延长酶分子量为31.9 Kda,等电点为8.8,也是个疏水性很强的蛋白,具有7个跨膜区.TFD6、TFD5延长酶都具有一个HXXHH组氨酸高度保守序列与KKXX内质网结合信号肽.利用隐马尔夫模型结合Rosetta模拟程序,对TFD6、TFD5延长酶三级结构进行研究,结果表明延长酶跨膜区的主要结构是β-片层结构与无规则卷曲.HXXHH保守序列主要位于无规则卷曲中.聚类以及进化树分析表明Thraustochytrium sp.FJN-10延长酶与其它物种的延长酶同源性较低,TFD6与Thraustochytrium △6延长酶进化距离最近,TFD5与Thraustochytrium sp.△5延长酶进化距离最近.构建了Thraustochytrium sp.FJN-10 TFD6、TFD5延长酶酵母表达系统,脂肪酸甲酯的气相色谱分析表明,TFD6可延长C18:3n-6至C20:3n-6,TFD5可延长C20:5n-3至C22:5n-3.延长酶的表达成功,为基因工程技术生产DHA以及其它高度不饱和脂肪酸奠定基础.
高度不饱和脂肪酸 二十二碳六烯酸 破囊壶菌 延长酶 克隆表达
江贤章 黄建忠
福建师范大学生命科学学院,福州,350007
国内会议
2006全国海洋生物技术与海洋药物学术会议暨全国第九届海洋药物学术研讨会
大连
中文
465-478
2006-08-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）