[發明專利]一種高產香葉醇葡萄糖苷的大腸桿菌表達菌株及其應用

有效

• 申請號: 201810272730.5
• 申請日: 2018-03-29
• 公開（公告）號: CN110317765B
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 劉濤;殷華;莊以彬;馬延和
• 申請（專利權）人: 中國科學院天津工業生物技術研究所
• 主分類號: C12N1/21
• 分類號: C12N1/21;C12P19/44;C12R1/19
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 劉奇

本發明提供了一種高產香葉醇葡萄糖苷的大腸桿菌表達菌株，屬于基因工程技術領域，所述大腸桿菌表達菌株共表達乙酰乙酰輔酶A硫解酶基因、羥甲基戊二酰輔酶A合成酶基因、羥甲基戊二酸單酰輔酶A還原酶基因、甲羥戊酸激酶基因、磷酸甲羥戊酸激酶基因、焦磷酸甲羥戊酸脫羧酶基因、異戊烯基焦磷酸異構酶基因、香葉基焦磷酸GPP合成酶基因ispA*、香葉醇合成酶基因、香葉基焦磷酸GPP合成酶基因ERG20*和糖基轉移酶基因。所述大腸桿菌表達菌株生產香葉醇葡萄糖苷產量高、質量可靠、應用前景好。

技術領域

本發明屬于基因工程技術領域，尤其涉及一種高產香葉醇葡萄糖苷的大腸桿菌表達菌株及其應用。

背景技術

香葉醇是無環單萜類化合物，具有溫和典雅的玫瑰香氣，天然存在于玫瑰精油、香葉油、香茅油、玫瑰草油等200多種精油中。香葉醇廣泛用于花香型日用香精，食用香精，酯類香料等，亦是制造香草醇，香草醛、檸檬醛、羥基香草醛、紫羅蘭酮和維生素A的原料。香葉醇入藥具有平喘、改善肺通氣功能和降低氣道阻力的功用，臨床用于治療慢性支氣管炎。香葉醇具有提高機體免疫功能，且有起效快，副作用小的優點，已經作為癌癥治療的化學預防劑在使用。香葉醇用于抗菌和驅蟲，是市場中驅蚊、驅蟲產品中的重要成分。

香葉醇葡糖苷本身無香氣，性質穩定，在葡萄糖苷酶作用或高溫條件下可緩慢釋放香氣物質。如在化妝品，食品等中添加香葉醇葡糖苷，可被皮膚、食品等中的微生物分泌的糖苷酶分解緩慢釋放出香葉醇，在茶葉、卷煙、烘焙食品或熏香劑等中添加香葉醇葡糖苷，可在高溫條件下釋放出香葉醇，達到釋香、增香，香氣持久的效果。香葉醇在香精香料產業領域、藥物產業領域具有廣泛的應用，市場需求量大。香葉醇葡糖苷作為香葉醇的緩釋物，具有廣闊的市場前景。

香葉醇葡萄糖苷具有以下特征：geranyl-β-D-glucopyranoside，分子式為C₁₆H₂₈O₆，分子量為316.39，結構式如式I所示

現有技術中對于香葉醇葡萄糖苷的生產多采用以香葉醇為底物進行化學合成的方法，化學合成多存在環境污染、合成步驟復雜、得率低等問題。隨著合成生物學技術的進步，以環境友好的微生物發酵生產香葉醇糖苷成為發展趨勢。然而目前尚無以葡萄糖等簡單碳源從頭合成香葉醇葡萄糖苷工程菌株的報道。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種高產香葉醇葡萄糖苷的大腸桿菌表達菌株及其應用。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：一種高產香葉醇葡萄糖苷的大腸桿菌表達菌株，所述大腸桿菌表達菌株共表達乙酰乙酰輔酶A硫解酶基因atoB、羥甲基戊二酰輔酶A合成酶基因HMGS、羥甲基戊二酸單酰輔酶A還原酶基因tHMGR、甲羥戊酸激酶基因ERG12、磷酸甲羥戊酸激酶基因ERG8、焦磷酸甲羥戊酸脫羧酶基因MVD1、異戊烯基焦磷酸異構酶基因idi、香葉基焦磷酸GPP合成酶基因ispA*、香葉醇合成酶基因GES、香葉基焦磷酸GPP合成酶基因ERG20*和糖基轉移酶基因AdGT4.

優選的，所述香葉基焦磷酸GPP合成酶基因ispA*的核苷酸序列如SEQ ID No.1所示，所述香葉基焦磷酸GPP合成酶基因ERG20*的核苷酸序列如SEQ ID No.2所示。

優選的，所述香葉醇合成酶基因GES的核苷酸序列如SEQ ID No.3所示；所述糖基轉移酶基因AdGT4的核苷酸序列如SEQ ID No.4所示。