一种生产角鲨烯的重组菌株及其构建方法和应用技术

技术编号：44974838 阅读：10 留言：0更新日期：2025-04-12 01:50

本发明专利技术公开了一种生产角鲨烯的重组菌株及其构建方法和应用，构建方法包括：在酵母中异源表达来源于丝状真菌的角鲨烯合成途径各基因的cDNA，角鲨烯合成途径基因包括：甲羟戊酸‑5‑磷酸激酶基因、角鲨烯合酶基因、乙酰乙酰辅酶A硫解酶基因、甲羟戊酸激酶基因、羟甲基戊二酰辅酶a合成酶基因、甲羟戊酸焦磷酸脱羧酶基因、法尼基焦磷酸合成酶基因、异戊烯焦磷酸：二甲丙烯焦磷酸异构酶基因和截短的羟甲基戊二酰辅酶a还原酶基因；所述丝状真菌为Sarocladium oryzae或Stibella sp.1056；本发明专利技术挖掘的角鲨烯合成途径可以完成角鲨烯高效的从头合成，提高角鲨烯产量。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物合成应用，具体涉及一种生产角鲨烯的重组菌株及其构建方法和应用。

技术介绍

1、角鲨烯（squalene，2,6,10,15,19,23-六甲基-2,6,10,14,18,22-廿四碳六烯，c30h50）是一种全反式三萜类化合物。它不仅是羊毛甾醇、麦角甾醇、烟曲霉酸等很多活性甾醇或三萜类化合物的前体，而且因其在调节免疫力、促进心血管健康、抗癌、抗氧化、抗菌等方面的功能特性被广泛应用于食品、医药、化妆品等领域，如保健品、疫苗佐剂、润肤膏等。

2、自1916年角鲨烯首次在鲨鱼肝脏中发现后，鲨鱼肝成为角鲨烯的主要来源，但这种生产方式已被《濒危野生动植物种国际贸易公约》严厉禁止。随着角鲨烯合成途径的解析，人们尝试利用微生物细胞工厂高效生产角鲨烯，以期减少对环境的压力，有利于可持续发展。

3、相关技术中，如文献[1]公开了如下内容：应用内源搭载的外源基因高效可控表达系统在酿酒酵母的过氧化物酶体中重构了角鲨烯生物合成途径，异源表达来源于 enterococcus faecalis的 efmvae和 efmvas，过表达酿酒酵母内源基因 erg8、 erg9、 erg12、 erg19、 erg20和 idi1，使角鲨烯产量提高了900倍，达到1090.41 ± 80.92 mg/l。

4、因此进一步开发高产角鲨烯的重组菌株具有巨大的应用价值。

技术实现思路

1、本专利技术的目的是提供一种生产角鲨烯的重组菌株及其构建方法和应用，以提高角鲨烯产量。

2、本专利技术采用的技术方案为：

3、第一方面，

4、本专利技术提供了一种生产角鲨烯的重组菌株的构建方法，所述构建方法包括：

5、在酵母中异源表达来源于丝状真菌的角鲨烯合成途径各基因的cdna，角鲨烯合成途径基因包括：甲羟戊酸-5-磷酸激酶基因、角鲨烯合酶基因、乙酰乙酰辅酶a硫解酶基因、甲羟戊酸激酶基因、羟甲基戊二酰辅酶a合成酶基因、甲羟戊酸焦磷酸脱羧酶基因、法尼基焦磷酸合成酶基因、异戊烯焦磷酸：二甲丙烯焦磷酸异构酶基因和截短的羟甲基戊二酰辅酶a还原酶基因；

6、所述丝状真菌为 sarocladium oryzae或 stibella sp. 1056；

7、所述 sarocladium oryzae的基因组的genbank登录号为prjna305454；来源于 sarocladium oryzae的甲羟戊酸-5-磷酸激酶基因、角鲨烯合酶基因、乙酰乙酰辅酶a硫解酶基因、甲羟戊酸激酶基因、羟甲基戊二酰辅酶a合成酶基因、甲羟戊酸焦磷酸脱羧酶基因、法尼基焦磷酸合成酶基因、异戊烯焦磷酸：二甲丙烯焦磷酸异构酶基因和截短的羟甲基戊二酰辅酶a还原酶基因，依次记作 soerg8基因、soerg9基因、soerg10基因、soerg12基因、 soerg13基因、soerg19基因、soerg20基因、soidi1基因、sothmgr1基因，dna序列依次如seqid no.1、seq id no.2、seq id no.3、seq id no.4、seq id no.5、seq id no.6、seq idno.7、seq id no.8、seq id no.10所示；

8、所述 stibella sp. 1056的保藏编号为cgmcc no.40422；来源于 stibella sp.1056的甲羟戊酸-5-磷酸激酶基因、角鲨烯合酶基因、乙酰乙酰辅酶a硫解酶基因、甲羟戊酸激酶基因、羟甲基戊二酰辅酶a合成酶基因、甲羟戊酸焦磷酸脱羧酶基因、法尼基焦磷酸合成酶基因、异戊烯焦磷酸：二甲丙烯焦磷酸异构酶基因和截短的羟甲基戊二酰辅酶a还原酶基因，依次记作 1056erg8基因、1056erg9基因、1056erg10基因、1056erg12基因、1056erg13基因、1056erg19基因、1056erg20基因、1056idi1基因、1056thmgr1基因，dna序列依次如seqid no.11、seq id no.12、seq id no.13、seq id no.14、seq id no.15、seq id no.16、seqid no.17、seq id no.18、seq id no.20所示。

9、在一些实施方式中，所述酵母为酿酒酵母，进一步地，在一些实施方式中，所述酿酒酵母为营养缺陷型酿酒酵母cen.pk2-1d。

10、在一些实施方式中， soerg8基因、soerg9基因、soerg10基因、soerg12基因、 soerg13基因、soerg19基因、soerg20基因、soidi1基因、 sothmgr1基因的内源靶基因依次为 cys3基因、 rpl38基因、 tdh2基因、 rps10a基因、 tif1基因、 rps25a基因、 rps0a基因、 pfy1基因、 tdh3基因；以 igg元件5’-caatcaaac-3’进行连接。 igg元件记作 igg6。本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种生产角鲨烯的重组菌株的构建方法，其特征在于，所述构建方法包括：

2.根据权利要求1所述一种生产角鲨烯的重组菌株的构建方法，其特征在于，

3.根据权利要求2所述一种生产角鲨烯的重组菌株的构建方法，其特征在于，所述酵母为酿酒酵母。

4.根据权利要求3所述一种生产角鲨烯的重组菌株的构建方法，其特征在于，所述酿酒酵母为营养缺陷型酿酒酵母CEN.PK2-1D。

5.根据权利要求2所述一种生产角鲨烯的重组菌株的构建方法，其特征在于，

6.根据权利要求1所述一种生产角鲨烯的重组菌株的构建方法，其特征在于，甲羟戊酸-5-磷酸激酶基因、角鲨烯合酶基因、乙酰乙酰辅酶A硫解酶基因、甲羟戊酸激酶基因、羟甲基戊二酰辅酶a合成酶基因、甲羟戊酸焦磷酸脱羧酶基因、法尼基焦磷酸合成酶基因、异戊烯焦磷酸：二甲丙烯焦磷酸异构酶基因和截短的羟甲基戊二酰辅酶a还原酶基因中的每一个，均与编码过氧化物酶体定位信号MDH3的DNA序列融合。

7.一种生产角鲨烯的重组菌株，其特征在于，由权利要求1-6任一项所述构建方法构建得到。

8.权利

9.一种生产角鲨烯的方法，其特征在于，包括将权利要求7所述重组菌株发酵，从发酵液中获得角鲨烯。

10.根据权利要求9所述一种生产角鲨烯的方法，其特征在于，所述重组菌株的种子培养基为SC-Ura缺陷培养基，发酵培养基为YPD培养基，初始菌体OD值为0.08-0.12；发酵温度28-32 ℃，150-250 rpm培养7-10天。

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【技术特征摘要】

1.一种生产角鲨烯的重组菌株的构建方法，其特征在于，所述构建方法包括：

2.根据权利要求1所述一种生产角鲨烯的重组菌株的构建方法，其特征在于，

3.根据权利要求2所述一种生产角鲨烯的重组菌株的构建方法，其特征在于，所述酵母为酿酒酵母。

4.根据权利要求3所述一种生产角鲨烯的重组菌株的构建方法，其特征在于，所述酿酒酵母为营养缺陷型酿酒酵母cen.pk2-1d。

5.根据权利要求2所述一种生产角鲨烯的重组菌株的构建方法，其特征在于，

6.根据权利要求1所述一种生产角鲨烯的重组菌株的构建方法，其特征在于，甲羟戊酸-5-磷酸激酶基因、角鲨烯合酶基因、乙酰乙酰辅酶a硫解酶基因、甲羟戊酸激酶基因、羟甲基戊二酰辅酶a合成酶基因、甲羟戊酸焦磷...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐玉泉，岳群，曾钧天，张礼文，艾羽桐，
申请(专利权)人：中国农业科学院生物技术研究所，
类型：发明
国别省市：

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