芸薹属植物通用着丝粒组蛋白CENH3抗原多肽及其应用

本发明属于生物信息学与分子细胞遗传学领域，尤其涉及一种芸薹属植物通用着丝粒组蛋白cenh3抗原多肽及其应用。

背景技术：

1、芸薹属是十字花科中非常具有经济价值的一个属，包含物种众多，如大白菜、小白菜、甘蓝等常见的蔬菜植物，油料作物如甘蓝型油菜、白菜型油菜和芥菜型油菜，以及其他用作调味品、饲料等用途的植物。芸薹属植物与人类生产、生活密切相关。从遗传组成上看，芸薹属包含6个栽培种，由三个二倍体基本种，白菜(b.rapa,aa,2n＝20)，甘蓝(b.oleracea,cc,2n＝18)，黑芥(b.nigra,bb,2n＝16)，以及由二倍体种间杂交后经自然加倍形成的三个异源四倍体种，即甘蓝型油菜(b.napus,aacc,2n＝38)，芥菜型油菜(b.juncea,aabb,2n＝36)和埃塞俄比亚芥(b.carinata,bbcc,2n＝34)。nagaharuu在1935年提出了用一个三角模型来描述这六个物种之间的遗传和染色体倍性关系，后人将它命名为“禹氏三角”。

2、着丝粒是真核生物染色体上必不可少的结构元件。其在功能上高度保守，在细胞分裂过程中对染色体形态的维持与准确配对、分离起到至关重要的作用。着丝粒染色质由dna缠绕在组蛋白上形成，与常规染色质不同的是，该区域的h3组蛋白被一种变异的组蛋白cenh3(哺乳动物称作cenp-a)替代。研究发现，这一变异组蛋白cenh3几乎存在于所有真核生物着丝粒区，已被认为是功能着丝粒区域的标记蛋白。因此，研究人员可以借助染色质免疫共沉淀技术(chromatinimmunoprecipitation,chip)，通过cenh3特异抗体来捕获着丝粒区dna序列。进一步结合高通量测序技术(chip-seq)可以在全基因组水平高效地分离着丝粒dna序列，目前已被广泛应用于着丝粒结构、功能与进化研究中。因此，cenh3蛋白特异识别抗体的制备也成为功能着丝粒研究不可或缺的方法。

3、本发明利用生物信息学比对分析芸薹属物种a、b、c三个亚基因组来源的cenh3蛋白氨基酸序列，选取n端一段保守氨基酸序列并人工合成多肽，作为芸薹属植物通用的cenh3蛋白抗原，利用该多肽常规免疫新西兰大白兔，制备抗血清，经过抗原亲和纯化得到芸薹属植物通用的cenh3蛋白抗体。经免疫荧光检测、chip-fish验证，证明该抗体有效、可靠，可以准确识别芸薹属6个物种的功能着丝粒。本发明在芸薹属植物分子细胞遗传学、基因组学及表观组学等研究领域具有广阔的应用前景。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种芸薹属植物通用的着丝粒组蛋白cenh3抗原多肽及其应用。利用该抗原多肽制备芸薹属植物通用的cenh3蛋白特异识别抗体，该抗体能够有效地与芸薹属6个物种的着丝粒组蛋白cenh3特异结合，为开展芸薹属植物着丝粒的结构、功能及进化相关研究奠定。

2、为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

3、一种芸薹属植物通用着丝粒组蛋白cenh3抗原多肽，其氨基酸序列为martkhfasrardrnrtnat；所述芸薹属植物通用着丝粒组蛋白cenh3抗原多肽是根据芸薹属植物a、b、c三个亚基因组来源的cenh3蛋白序列n端保守区段合成的一条多肽。

4、上述一种芸薹属植物通用着丝粒组蛋白cenh3抗原多肽在识别芸薹属植物功能着丝粒区域中的应用，所述芸薹属植物为白菜、甘蓝、黑芥、甘蓝型油菜、芥菜型油菜、埃塞俄比亚芥。

5、上述一种芸薹属植物通用着丝粒组蛋白cenh3抗原多肽在制备抗体中的应用。

6、一种利用上述芸薹属植物通用着丝粒组蛋白cenh3抗原多肽制备抗体的方法，其是以芸薹属植物通用着丝粒组蛋白cenh3抗原多肽免疫新西兰大白兔，制备抗体血清，经过抗原亲和纯化得到cenh3蛋白抗体。

7、由上述方法制备的抗体在识别芸薹属植物功能着丝粒区域中的应用，所述芸薹属植物为白菜、甘蓝、黑芥、甘蓝型油菜、芥菜型油菜、埃塞俄比亚芥。

8、上述抗体的验证方法为：经过免疫荧光检测和chip-fish检测，结果显示该抗体能特异性的结合在芸薹属6个物种的染色体着丝粒区域，证实该抗体为芸薹属植物通用的着丝粒组蛋白cenh3特异识别抗体。

9、本发明的显著优点在于：

10、运用本发明公开的20个氨基酸序列人工合成抗原多肽，用该多肽免疫新西兰大白兔，获得cenh3蛋白抗体。制备的抗体通过免疫荧光检测、chip-fish进行特异性验证，证明了该抗体可以准确识别芸薹属6个物种的功能着丝粒，可以在芸薹属植物中通用。不仅可以准确标记芸薹属植物功能着丝粒的位置，也为开展芸薹属植物着丝粒结构、功能及进化研究奠定基础。本发明在芸薹属植物分子细胞遗传学、基因组学及表观组学等研究领域具有广阔的应用前景。

技术特征：

1.一种芸薹属植物通用着丝粒组蛋白cenh3抗原多肽，其特征在于：氨基酸序列为martkhfasrardrnrtnat。

2.如权利要求1所述的芸薹属植物通用着丝粒组蛋白cenh3抗原多肽在识别芸薹属植物功能着丝粒区域中的应用。

3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于：所述芸薹属植物为白菜、甘蓝、黑芥、甘蓝型油菜、芥菜型油菜、埃塞俄比亚芥。

4.如权利要求1所述的芸薹属植物通用着丝粒组蛋白cenh3抗原多肽在制备抗体中的应用。

5.一种利用权利要求1所述的芸薹属植物通用着丝粒组蛋白cenh3抗原多肽制备抗体的方法，其特征在于：以芸薹属植物通用着丝粒组蛋白cenh3抗原多肽免疫新西兰大白兔，制备抗体血清，经过抗原亲和纯化得到cenh3蛋白抗体。

6.由权利要求5所述方法制备的抗体在识别芸薹属植物功能着丝粒区域中的应用。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于：所述芸薹属植物为白菜、甘蓝、黑芥、甘蓝型油菜、芥菜型油菜、埃塞俄比亚芥。

技术总结
本发明公开一种芸薹属植物通用着丝粒组蛋白CENH3抗原多肽及其应用，属于生物信息学和分子细胞遗传学领域。首先利用生物信息学比对分析芸薹属物种A、B、C三个亚基因组来源的CENH3蛋白序列，选取N端一段保守氨基酸序列并人工合成多肽，用该多肽常规免疫新西兰大白兔，制备抗血清，经过抗原亲和纯化得到CENH3蛋白抗体。CENH3蛋白抗体通过免疫荧光检测、ChIP‑FISH验证特异性，证明该抗体可以准确识别芸薹属6个物种的功能着丝粒。该抗体不仅可以准确标记功能着丝粒的位置，也为开展芸薹属植物着丝粒结构、功能及进化研究奠定基础。本发明在芸薹属植物分子细胞遗传学、基因组学及表观组学等研究领域具有广阔的应用前景。

技术研发人员：李占杰,秦源
受保护的技术使用者：福建农林大学
技术研发日：
技术公布日：2024/4/22