【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物，涉及 lys2基因及其应用。
技术介绍
1、环（脯氨酸-缬氨酸）是由l-脯氨酸和l-缬氨酸缩合而成的二肽。环（脯氨酸-缬氨酸）具有抗菌，抗肿瘤，抗心率失常，神经保护和免疫调节等多种活性，在医疗和新药研发领域有着广泛前景。环二肽的生物合成依赖于环二肽合酶家族和非核糖体肽合成酶家族的酶催化。环二肽合酶包括氧化还原酶，2-氧戊二酸依赖的单加氧酶，环二肽氧酶化(cdos)和细胞色素p450酶(p450s)，甲基转移酶(mts)和戊烯基转移酶等。非核糖体肽合成酶是是一类多结构域、模块式巨型合酶，能够合成具有广泛生物活性的天然产物。
2、非核糖体肽合成酶（non-ribosomal peptide synthetase，nrps）是一类大型多功能酶，在真菌、细菌和某些植物中广泛存在。与典型的核糖体相关蛋白质合成不同，nrps能够合成多肽类化合物，这些化合物通常具有重要的生物活性，如抗生素、毒素、激素等，临床上常用的万古霉素、博来霉素、环孢菌素a、达托霉素等均属于nrps的产物。与核糖体相关蛋白质合成不同，nrps通过一系列独特的酶活性将非标准氨基酸单元逐个连接在一起，形成线性或环形的多肽链。nrps的产物通常具有结构多样性和功能多样性，这使得它们在生物学、药学和工业领域都具有重要的应用价值。
3、nrps由多个模块构成，这些模块按特定空间顺序排列，每个模块又包括多个不同功能的结构域。典型的 nrps 模块具有腺苷化(adenylation,a)结构
4、目前，对于nrps基因的挖掘有限，鉴定出的nrps基因只是一小部分。高分辨nrps延伸模块结构信息的缺乏，障碍了人们进一步理解该类巨型合酶的催化机制。例如，nrps中的关键结构域、氨基酸如何进行底物的识别、激活与延伸修饰性结构域嵌入全酶的组织构架，完整的巨型合酶如何通过关键性结构域的移动进行终产物的合成，自身各个结构域间如何动态协调完成催化循环这些信息均是未知的，因此亟需挖掘更多的nrps基因，揭示其在环二肽合成中的催化作用用于环二肽的合成，并可用于工业化放大。
5、一般来说， lys2调控l-赖氨酸生物合成途径、次生代谢物生物合成途径和氨基酸生物合成途径。在酵母的这些途径中，lys2p的功能是通过atp依赖的腺苷化激活α-氨基己二酸，随后利用nadph还原活化的α-氨基己二酸。在还原为(s)-2-氨基-6-氧己酸酯之前，酶将活化的α-氨基己酸酯与其磷泛氨酸基结合。这种特殊的酶起氧化还原酶的作用，专门针对供体中的醛或氧基团，并以nad+或nadp+为受体。虽然关于 lys2的研究比较充分，但是，关于 lys2调控在酵母中调控环（脯氨酸-缬氨酸）的研究尚未报道。因此，对 lys2在酵母中调控环（脯氨酸-缬氨酸）的研究是非常必要的。
技术实现思路
1、为了实现上述专利技术目的，本专利技术的技术方案如下：
2、一方面，本专利技术提供了基因 lys2，来源于本实验从北海红树林沉积物中分离得到的海洋酵母季也蒙毕赤酵母（ pichia guilliermondii）gxdk6，所述的 lys2核苷酸序列如seq id no：1所示，其编码的氨基酸序列如seq id no：2所示。
3、携带该基因的季也蒙毕赤酵母（ pichia guilliermondii）gxdk6于2018年6月25日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为cgmcc no.16007。
4、序列表seq id no：1是 lys2的核苷酸序列，该基因的orf位于克隆第1至第3825位核苷酸之间，由第1-3位核苷酸的起始密码子atg起始，第3823-3825位核苷酸的终止密码子taa终止。该orf一共3825个核苷酸可编码由1274个氨基酸组成的多肽。在氨基酸水平上与 naganishia cereali的α-氨基己二酸还原酶大亚基一致性为99%，与 meyerozyma sp.ja9的l-2-氨基己二酸还原酶大亚基的序列一致性为97%，与 candida albicans atccmya-2876的α-氨基己二酸还原酶的一致性为72.4%，确定该基因为编码α-氨基己二酸还原酶大亚基的基因 lys2；目前并没有关于 lys2与环（脯氨酸-缬氨酸）合成相关的报道。
5、本专利技术提供了基因 lys2在制备环（脯氨酸-缬氨酸）中的应用。
6、优选的是，其在提高环（脯氨酸-缬氨酸）产量中的应用。
7、本专利技术还提供一种重组微生物，所述重组微生物为上调环（脯氨酸-缬氨酸）的重组微生物。
8、优选的是，所述重组微生物中环（脯氨酸-缬氨酸）的表达量或活性提高；或 lys2基因增加、拷贝数或活力提高。
9、本专利技术提供的 lys2在通过过表达质粒pgapz a介导的在野生型菌株 pichia guilliermondii gxdk6中过表达后，摇瓶发酵后能产生环（脯氨酸-缬氨酸），产量显著提高，且具有工业放大优势。
10、通过对 lys2的敲除，导致了 pichia guilliermondii gxdk6合成环（脯氨酸-缬氨酸）能力的丧失。
11、本专利技术所提供的基因所编码的蛋白质lys2本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基因LYS2，其特征在于，所述基因LYS2核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示。
2.根据权利要求1所述基因LYS2，其特征在于，基因LYS2的核苷酸序列，自5’端的第1-3位核苷酸为基因LYS2的起始密码子ATG，自5’端的第3823-3825位核苷酸为基因LYS2的终止密码子TAA，存在一个完整的开放阅读框架ORF。
3.LYS2所编码的蛋白质，其特征在于，所述蛋白质氨基酸序列如SEQ ID NO：2所示。
4.权利要求1所述的基因LYS2在制备环（脯氨酸-缬氨酸）中的应用。
5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述应用为在提高环（脯氨酸-缬氨酸）产量中的应用。
6.一种重组微生物，其特征在于，所述重组微生物为上调环（脯氨酸-缬氨酸）的重组微生物。
7.根据权利要求6所述的重组微生物，其特征在于，所述重组微生物中环（脯氨酸-缬氨酸）的表达量或活性提高；或LYS2基因增加、拷贝数或活力提高。
【技术特征摘要】
1.基因lys2，其特征在于，所述基因lys2核苷酸序列如seq id no：1所示。
2.根据权利要求1所述基因lys2，其特征在于，基因lys2的核苷酸序列，自5’端的第1-3位核苷酸为基因lys2的起始密码子atg，自5’端的第3823-3825位核苷酸为基因lys2的终止密码子taa，存在一个完整的开放阅读框架orf。
3.lys2所编码的蛋白质，其特征在于，所述蛋白质氨基酸序列如seq id no：2所示。...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋承建，卜孺，孟灿，何升，覃其钰，白华山，李振泽，韦瑞航，陈星霖，殷凯璐，
申请(专利权)人：广西科技大学，
类型：发明
国别省市：
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