[發(fā)明專利]萊茵衣藻溶血性磷脂酸酰基轉(zhuǎn)移酶及其基因和用途

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201511001292.1
• 申請日: 2015-12-28
• 公開（公告）號: CN106916798B
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發(fā)明（設計）人: 尹康燮;李中澤;韓丹翔;胡強
• 申請（專利權(quán)）人: 國投生物科技投資有限公司;中國科學院水生生物研究所
• 主分類號: C12N9/10
• 分類號: C12N9/10;C12N15/54;C12N15/63;C12N1/13;C12N1/19;C12P7/64
• 代理公司: 北京智為時代知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 11498
• 代理人: 王加嶺;吉海蓮

本發(fā)明公開了一種萊茵衣藻溶血性磷脂酸酰基轉(zhuǎn)移酶及其基因和用途，該酶是：1)由SEQ ID No.1所示的氨基酸組成的蛋白質(zhì)；2)在SEQ ID No.1所示的氨基酸序列中經(jīng)取代、缺失或添加一個或幾個氨基酸且具有同等活性的由1)衍生的蛋白質(zhì)。研究表明萊茵衣藻溶血性磷脂酸酰基轉(zhuǎn)移酶對16:0?CoA有強烈的選擇性。通過過量表達該基因，能顯著提高生物細胞中C16:0脂肪酸在總脂肪酸中的比例。進而能夠應用于獲得高品質(zhì)(燃點低、粘度低)生物柴油及其他相關產(chǎn)品。

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及分子生物學和生物技術(shù)領域，尤其涉及一種萊茵衣藻溶血性磷脂酸酰基轉(zhuǎn)移酶，本發(fā)明還涉及該酶的用途。

背景技術(shù)

當今全球大約80％的能源來自于化石燃料，自19世紀工業(yè)革命至今的一百多年中化石燃料逐漸消耗殆盡，作為一種不可再生資源，人類必須找到一種既能替代化石燃料而成為主要能源又不會過于劇烈的改變工業(yè)結(jié)構(gòu)與生產(chǎn)力工具的替代品。在眾多可替代能源中生物燃料最受關注，這其中就包括生物柴油。

目前，能用于制造生物柴油的生物質(zhì)主要是高等植物，比如油菜、大豆、棕櫚油、向日葵、麻風樹等。雖然這些植物本身產(chǎn)油能力很高但卻需要大面積的土地進行種植來供應燃料需求，這就勢必造成大量森林被砍伐，導致生態(tài)失衡，所以這些高等植物并不能滿足作為化石燃料替代品的要求。而微藻卻具有高等植物所沒有的巨大優(yōu)勢，有些產(chǎn)油微藻有著較高的光合效率能夠帶來巨大的生物質(zhì)，又不需要占用過多土地資源，所以微藻的產(chǎn)油能力遠高于傳統(tǒng)農(nóng)作物，其巨大的產(chǎn)業(yè)價值使它成為近年來的研究熱點[Chisti,Yusuf.Biodiesel from microalgae beats bioethanol.Trends in biotechnology 26.3(2008):126-131]。

一般來說，生物柴油是C15-C19的脂肪酸甲酯，若要將生物柴油真正應用到工業(yè)生產(chǎn)中，則需要對生物柴油的脂肪酸碳鏈長度及飽和度提出一定要求。目前，歐盟和美國分別頒布了生物柴油的標準(EN14214和ASTMD 6751)，以C16和C18的飽和或單不飽和脂肪酸為主的生物柴油性能最好。雖然微藻產(chǎn)油可以作為生物柴油的理想來源，但其本身的脂肪酸組成繁雜，很難保證C16或C18的脂肪酸構(gòu)成細胞總脂肪酸的主要成分。由此可以看出，對微藻脂肪酸組成結(jié)構(gòu)的控制，是目前需要解決的一個難題。

除了作為生物柴油的前體外，含有飽和C16脂肪酸(又稱棕櫚酸或軟脂酸)的甘油三酯在食品等領域也有廣泛的用途。例如，如1，3-二油酸-2-棕櫚酸甘油三酯(以下簡稱OPO)，就是已經(jīng)商業(yè)化人乳脂肪替代品產(chǎn)品如betapol45^TM及Infat^TM中的重要組分，衛(wèi)生部于2008年13號公告中，明確OPO能以營養(yǎng)強化劑添加到嬰幼兒乳制品。

脂肪酸在甘油三酯中的位置分布對脂肪酸及礦物質(zhì)(例如鈣)的吸收效果具有顯著的影響。Freeman等[J.Dairy Sc1.,1965,p.853]報道了人乳脂肪絕大多數(shù)的棕櫚酸分布在sn-2位，而硬脂酸和油酸分布在sn-1(3)位。Filer等[J.Nutrition,99,pp.293-298]研究表明棕櫚酸分布在三甘酯的sn-2位在嬰兒體內(nèi)比黃油脂肪(黃油脂肪的棕櫚酸主要分布在sn-1，3位)能獲得更好的吸收。因此，OPO被認為是目前已知的接近人乳脂肪組分的重要甘油三酯，而現(xiàn)有OPO制備方法，多是采用混合調(diào)制不同成分的油脂并引入催化酸解等工藝來實現(xiàn)(US20100104694A1，US20090130728A1)。現(xiàn)有的方法費時費力，故限制了此類產(chǎn)品的開發(fā)。

除了甘油三酯外，棕櫚酸的其他衍生物也具有多種工業(yè)用途。例如，其棕櫚酸鈉鹽或鉀鹽可作乳液聚合時的乳化劑；棕櫚酸的鈉鹽是肥皂的主要成分之一；棕櫚酸鋁鹽和鋅鹽等可用于潤滑劑、涂料、油墨和增塑劑中。