[發(fā)明專利]植物種子特異表達(dá)輔酶Q10的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310336640.5
• 申請(qǐng)日: 2013-07-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103468727A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊晶;李校堃;李海燕;王文慧;王瀝浩;郭詠昕
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C12N15/62
• 分類號(hào): C12N15/62;C12N15/82;C12N15/66
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于基因工程領(lǐng)域，涉及利用植物種子特異表達(dá)輔酶Q10的方法。即以植物作為宿主，通過(guò)DNA重組技術(shù)，將種子特異載體pPTB-CoQ10轉(zhuǎn)入植物中，在轉(zhuǎn)基因植物中特異性表達(dá)并大量積累輔酶Q10的方法。?

背景技術(shù)

輔酶Q10(coenzyme?Q，CoQ10)又稱泛醌(ubiquinone，UQ，Q)。CoQ10在呼吸鏈中是一種和蛋白質(zhì)結(jié)合不緊密的輔酶，是生物體內(nèi)廣泛存在的脂溶性醌類化合物，在人體呼吸鏈中質(zhì)子移位及電子傳遞中起重要作用，可作為細(xì)胞代謝和細(xì)胞呼吸激活劑，還是重要的抗氧化劑和非特異性免疫增強(qiáng)劑，能抑制線粒體的過(guò)氧化，具有促進(jìn)氧化磷酸化反應(yīng)，保護(hù)生物膜結(jié)構(gòu)完整性，對(duì)免疫有非特異性的增強(qiáng)作用，增加抗體產(chǎn)生，改善T細(xì)胞功能。?

自2002年云南陸良建成國(guó)內(nèi)第一條年產(chǎn)1.5噸生產(chǎn)線后，眾多商家認(rèn)識(shí)到它的商業(yè)價(jià)值，近年又有多個(gè)廠家報(bào)道開(kāi)始生產(chǎn)輔酶Q10。由于茄尼醇提取不易，是合成輔酶Q10的主要成本因素，為盡量提高茄尼醇利用率來(lái)降低合成成本，它的合成成為了近幾年的研究熱點(diǎn)。但是大多數(shù)合成輔酶Q10的方法都存在順式問(wèn)題，分離順式輔酶Q10除重結(jié)晶外，無(wú)其它理想方法，順式輔酶Q10含量越高，輔酶Q10就越不易結(jié)晶，盡管我國(guó)藥典對(duì)順式輔酶Q10的含量沒(méi)有具體要求，但當(dāng)順式輔酶Q10含量較高時(shí)，熔點(diǎn)達(dá)不到藥典要求。因此，研究合成輔酶Q10，如何降低順式含量是一個(gè)大問(wèn)題。因此尋求多種方式來(lái)生產(chǎn)CoQ10已經(jīng)成為急需研究的的問(wèn)題之一。?

CoQ10在很多方面都有廣泛的應(yīng)用，首先CoQ10在醫(yī)藥領(lǐng)域方面的應(yīng)用包括1、CoQ10在口腔疾病方面的應(yīng)用；2、CoQ10在心血管類疾病方面的應(yīng)用；3、CoQ10在艾滋病方面的應(yīng)用；4、CoQ10在糖尿病方面的研究；5、其他方面的應(yīng)用。近年添加CoQ10的保健食品、精華素、乳液及粉底等護(hù)膚化妝品迅速走俏市場(chǎng)，作為一種重要的生命營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，CoQ10具有重要功效。1、CoQ10具有保護(hù)皮膚的功效；CoQ10滲透進(jìn)入皮膚生長(zhǎng)層可以減弱光子的氧化反應(yīng)，在生育醇的協(xié)助下可以啟動(dòng)特異性的磷酸化酪氨酸激酶，防止DNA的氧化損傷，抑制紫外光照射下人皮膚成纖維母細(xì)胞膠原蛋白酶的表達(dá)，保護(hù)皮膚免于損傷。2、輔酶Q10在洗化用品中的應(yīng)用；輔酶Q10作為一種天然抗氧化劑，可用于清除氧自由基，延緩皮膚衰老，能有效地深入皮膚，激發(fā)細(xì)胞活性，改善膚質(zhì)；具有促進(jìn)皮膚新陳代謝，修復(fù)皮膚皺紋等方面的功效，可根據(jù)化妝品不同功能的需求，調(diào)制出各種不同的產(chǎn)品。3、輔酶Q10在口腔護(hù)理用品領(lǐng)域的應(yīng)用；輔酶Q10能改善微循環(huán)，促進(jìn)組織微循環(huán)系統(tǒng)代謝，增強(qiáng)組織細(xì)胞活力，加速細(xì)胞更新，利于細(xì)胞組織護(hù)養(yǎng)、修復(fù)；具有強(qiáng)大的的抗氧化能力，預(yù)防牙組織細(xì)胞的水腫、膜破裂及死亡，增強(qiáng)牙齦保護(hù)能力，預(yù)防D—半乳糖所致牙組織衰老退行性病變。?

由于輔酶Q10在醫(yī)藥、食品添加劑等領(lǐng)域上有極大的使用價(jià)值，因而這一產(chǎn)品的研究及開(kāi)發(fā)引起越來(lái)?越多人的關(guān)注。在工藝方面，近幾年來(lái)，輔酶010的新產(chǎn)品在歐美及日本等發(fā)達(dá)國(guó)家市場(chǎng)上走紅，中國(guó)企業(yè)也逐漸掌握了生物提取法、半化學(xué)合成法以及微生物發(fā)酵提取法等先進(jìn)技術(shù)，因此，在中國(guó)加快開(kāi)發(fā)生產(chǎn)這種市場(chǎng)前景極好的產(chǎn)品已成為當(dāng)務(wù)之急。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明利用植物種子特異表達(dá)CoQ10，將CoQ10定位在植物種子上，從而使CoQ10能在植物種子中大量積累，達(dá)到較高的表達(dá)水平；并且使CoQ10與組氨酸融合，簡(jiǎn)化了分離CoQ10的過(guò)程。?

本發(fā)明的第一個(gè)目的是提供一種利用菜豆啟動(dòng)子介導(dǎo)CoQ10的植物種子特異表達(dá)系統(tǒng)，尤其是使CoQ10在植物種子中特異性表達(dá)的方法，使CoQ10在植物種子中大量積累，最終獲得較高的表達(dá)水平，以期達(dá)到CoQ10的大量、廉價(jià)生產(chǎn)，并在醫(yī)藥領(lǐng)域和日化領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。?

根據(jù)植物偏好密碼子設(shè)計(jì)的CoQ10的基因，其基因的堿基序列如SEQ?ID?N0.1所示，由于優(yōu)化了CoQ10序列，從而提高了CoQ10的翻譯水平，最終提高CoQ10在植物種子中的表達(dá)與積累。?

本發(fā)明第二個(gè)目的是提供了植物種子特異表達(dá)載體pPTB-CoQ10，所述的載體T-DNA區(qū)包括：菜豆啟動(dòng)子、CoQ10基因、組氨酸標(biāo)簽、菜豆終止子、35S啟動(dòng)子、basta篩選基因、Nos終止子。?