本發明公開了一種提升蛋白翻譯效率的基因及其編碼產物與應用，其中，一種真核細胞多聚腺苷酸合成酶，其氨基酸序列如SEQ ID NO:2或SEQ ID NO:4所示；編碼上述的一種真核細胞多聚腺苷酸合成酶的一種提升蛋白翻譯效率的CrePAPS基因，所述CrePAPS基因的核苷酸序列如SEQ ID NO:1或SEQ ID NO:3所示。本發明可以通過CrePAPS基因的導入，可以編碼得到具有加尾活性的真核細胞多聚腺苷酸合成酶，其可以向菌株中pre?mRNA的3’端添加多聚腺苷酸尾巴，進而顯著提高mRNA的聚腺苷酸化，實現mRNA穩定性和翻譯效率的提升，最終達到提高蛋白翻譯和積累量的目的。

技術領域

本發明涉及微生物領域，具體涉及一種提升蛋白翻譯效率的基因及其編碼產物與應用。

背景技術

近年來重組蛋白尤其是藥用重組蛋白市場需求日益增加，傳統的藥用重組蛋白生產載體諸如細菌、酵母、高等植物、哺乳動物細胞等由于各種限制無法滿足全部需求，因此，素來有光合酵母之稱的萊茵衣藻逐漸走入視野。萊茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)是一種單細胞光合綠藻，因其具有分布廣、繁殖快、容易培養、含有高價值附加產物等特點而備受關注。

現有許多研究通過基因工程手段成功的創制了表達各種藥用重組蛋白的衣藻工程藻株。迄今為止，已有數十種具有商業價值的藥用重組蛋白在衣藻中成功表達，其中包括抗體、抗原、免疫毒素、酶和治療性蛋白等。然而，這些工程藻株中目的蛋白表達效率普遍偏低，所以開發衣藻為重組蛋白表達載體的工程尚未實現產業化、規模化應用。

發明內容

因此，本發明要解決的技術問題在于克服現有衣藻中目的蛋白表達效率普遍偏低的缺陷，從而提供一種提升蛋白翻譯效率的基因及其編碼產物與應用。

一種真核細胞多聚腺苷酸合成酶，其氨基酸序列如SEQ ID NO:2或SEQ ID NO:4所示。本發明還提供了編碼上述的一種真核細胞多聚腺苷酸合成酶的一種提升蛋白翻譯效率的CrePAPS基因(多聚腺苷酸合成酶編碼基因)。所述CrePAPS基因的核苷酸序列如SEQ IDNO:1或SEQ ID NO:3所示。

本發明提供的上述的CrePAPS基因，其中SEQ ID NO:1的核酸序列長2 412bp，編碼803個氨基酸組成的真核細胞多聚腺苷酸合成酶，如SEQ ID NO:2所示；SEQ ID NO:3的核酸序列長1 440bp，編碼480個氨基酸組成的真核細胞多聚腺苷酸合成酶，如SEQ ID NO:4所示。其主要功能是向pre-mRNA的3’端添加多聚腺苷酸尾巴；通過向pre-mRNA的3’端添加多聚腺苷酸尾巴可以有效達到以下功能：①提升mRNA的穩定性；②促進mRNA從核內向細胞質運輸；③與多聚腺苷酸結合蛋白(PABPs)結合維持穩定的同時提升被核糖體識別的概率。因此，本發明可以通過提高細胞內CrePAPS表達量來提高mRNA的聚腺苷酸化，進而提升mRNA穩定性和翻譯效率，最終提高蛋白的翻譯和積累。因此，本發明可以達到通過CrePAPS的加尾活性作用提升重組蛋白的積累量，進而達到符合大規模工業化生產的目的。

本發明還公開了包含上述的一種提升蛋白翻譯效率的CrePAPS基因的重組載體。所述載體為真核表達載體，優選為適于衣藻的表達載體，更優選為適于萊茵衣藻的表達載體。本發明還公開了包含上述的一種提升蛋白翻譯效率的CrePAPS基因的重組菌株。所述菌株為光合綠藻，優選為衣藻，更優選為萊茵衣藻。

本發明通過在菌株內過量表達該CrePAPS基因，進而通過在分子水平提升蛋白的翻譯效率，達到提升細胞蛋白積累量的目的。因此，本發明還提供了CrePAPS基因、一種真核細胞多聚腺苷酸合成酶及其重組載體在提高菌株內mRNA的加尾長度中的應用；優選的，在通過提高mRNA的加尾長度進而提升蛋白翻譯效率中的應用。同時，本發明還提供了上述重組菌株在通過提升mRNA的加尾長度進而提高藥用重組蛋白積累量中的應用。

本發明技術方案，具有如下優點：