[發(fā)明專利]一種花生溶血磷脂酸酰基轉(zhuǎn)移酶基因及其用途

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310725260.0
• 申請(qǐng)日: 2013-12-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103725700A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黎茵;黃上志;劉琛;顏瑞卿
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中山大學(xué)
• 主分類號(hào): C12N15/54
• 分類號(hào): C12N15/54;C12N9/10;C12N15/84;C12N1/21;A01H5/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 任重

技術(shù)領(lǐng)域

????本發(fā)明涉及分子生物學(xué)和生物技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種花生溶血磷脂酸酰基轉(zhuǎn)移酶基因及其用途。

背景技術(shù)

????油脂是油料作物籽粒的主要貯藏物質(zhì)之一，種子油分含量的高低及其組成決定了油料作物的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。植物脂肪酸是植物油脂的主要成分，同時(shí)也是生物膜的重要組成部分，脂肪酸的組成對(duì)植物油的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、食品加工用途及工業(yè)用途有重要影響，生物膜的脂肪酸組成還影響到植物膜系統(tǒng)有關(guān)的抗逆特性（黃冰艷?等,?河南農(nóng)業(yè)科學(xué),?2009,?9:75-78）。在植物種子中，脂肪酸主要以三酰甘油酯的形式存在（Somerville?C?and?Browse?J,?Science,?1991,?252:80–87;?Voelker?T?and?Kinney?AJ,?Annu?Rev?Plant?Physiol?Plant?Mol?Biol,?2001,?52:335-361），其品質(zhì)及用途也大多取決于其脂肪酸成分及含量。現(xiàn)在大多植物油用于人類食用，但是脂肪酸在工業(yè)生產(chǎn)上也具有重要用途，如潤(rùn)滑劑、表面活性劑、包埋劑、聚烯類產(chǎn)品、醫(yī)療及理療產(chǎn)品和生物能源原料等。

????通過(guò)鑒定已知植物產(chǎn)生的脂肪酸種類有200多種，這些脂肪酸在碳鏈的長(zhǎng)度、雙鍵的位置及數(shù)目、生理功能作用等方面存在著差異。根據(jù)烴鏈的飽和程度，可將脂肪酸分為飽和脂肪酸、單不飽和脂肪酸和多聚不飽和脂肪酸。其中單不飽和脂肪酸和多聚不飽和脂肪酸又統(tǒng)稱為不飽和脂肪酸。根據(jù)烴鏈的長(zhǎng)短，可將脂肪酸分為鏈長(zhǎng)為4-7個(gè)碳的短鏈脂肪酸、鏈長(zhǎng)為8-18個(gè)碳的中長(zhǎng)鏈脂肪酸，以及鏈長(zhǎng)為含有20或20個(gè)碳以上的超長(zhǎng)鏈脂肪酸（盧善發(fā),?植物學(xué)通報(bào),?2000,?17(6):481-491）。不飽和脂肪酸比飽和脂肪酸在植物界中，特別是高等植物中含量豐富，植物脂肪酸除含烯鍵外，可含炔鍵、羥基、酮基、環(huán)氧基和環(huán)戊基等。大部分用于食用的油料作物主要含有油酸（oleic?acid，C18:1，△9）、亞油酸（1inoleic?acid，C18:2，△9，12）、?亞麻酸（α-linolenic?acid，C18:3，△9，12，15）、硬脂酸（stearic?acid，C18:0）和棕櫚酸（palmitic?acid，C16:0）等5種脂肪酸，而其他植物則含有在種類及含量上變化各異的脂肪酸。亞油酸和亞麻酸等多聚不飽和脂肪酸的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和保健作用日益受到人們的關(guān)注。

????高等植物中脂肪酸的生物合成是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的生化過(guò)程，其合成途徑首先發(fā)生在質(zhì)體中，蔗糖一般作為種子中脂肪酸合成的主要碳源，?經(jīng)過(guò)糖酵解途徑轉(zhuǎn)變成丙酮酸，丙酮酸在丙酮酸脫氫酶復(fù)合體的催化下被氧化成肪酸合成的前體乙酰CoA，在乙酰CoA?羧化酶的作用下合成丙二酰CoA。然后脂肪酸合成酶以丙二酰CoA?為底物進(jìn)行連續(xù)的聚合反應(yīng)，以每個(gè)循環(huán)增加兩個(gè)碳的方式合成碳鏈，進(jìn)一步合成?16?至?18?碳的飽和脂肪酸。這些不斷增長(zhǎng)的酰基碳鏈與酰基載體蛋白ACP?結(jié)合，經(jīng)過(guò)數(shù)次循環(huán)聚合，酰基-ACP?硫脂酶或酰基轉(zhuǎn)移酶終止脂肪酸的合成。不同碳鏈長(zhǎng)度的酰基-ACP?于終止反應(yīng)后在酰基CoA合成酶作用下合成酰基CoA，并從質(zhì)體轉(zhuǎn)運(yùn)到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或胞質(zhì)中，再經(jīng)多種酶的作用下進(jìn)一步合成和修飾，其中有脂肪酸的去飽和超長(zhǎng)鏈脂肪酸的合成及環(huán)氧化、羥化等。

????在油料作物種子中，從脂肪酸到甘油三酯TAG?的合成是通過(guò)Kennedy?途徑（Stymne?S,?et?al.,?Biochim?Biophys?Acta,?752:198-208）進(jìn)行，主要包括四大酶促反應(yīng)。首先3-磷酸甘油（G-3-P）經(jīng)3-磷酸甘油酰基轉(zhuǎn)移酶（G3PAT）作用合成溶血性磷脂酸（LAP），隨后在溶血磷脂酸酰基轉(zhuǎn)移酶（LPAAT）作用下形成磷脂酸（PA），磷脂酸磷酸化酶（PAP）將磷脂酸（PA）脫磷酸化形成甘油二酯（DAG），再被二酰甘油酰基轉(zhuǎn)移酶（DAGAT）催化合成甘油三酯（TAG）。甘油三酯的?Sn-1?和?Sn-3?的位置上通常被飽和脂肪酸占據(jù)，而不飽和脂肪酸通常占據(jù)Sn-2?的位置。