[發明專利]一種二酰甘油酰基轉移酶1及其在生產甘油三酯中的應用

有效

• 申請號: 201910216803.3
• 申請日: 2019-03-21
• 公開（公告）號: CN109837256B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 陳海琴;陳衛;唐鑫;曹珺;趙建新;陳永泉;張灝
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: C12N9/10
• 分類號: C12N9/10;C12N15/54;C12N15/63;C12N1/19;C12N1/21;C12P7/64;C12R1/19;C12R1/865
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 林娟

本發明公開了一種二酰甘油酰基轉移酶1及其在生產甘油三酯中的應用，屬于基因工程以及微生物工程技術領域。本發明的二酰甘油酰基轉移酶1具有催化甘油三酯(TAG)合成的功能，將含有本發明二酰甘油酰基轉移酶1的重組釀酒酵母誘導培養48h，可使含有本發明二酰甘油酰基轉移酶1的重組釀酒酵母中的總脂肪酸含量以及甘油三酯含量分別較不含本發明二酰甘油酰基轉移酶1的釀酒酵母提升1.94倍以及12.09倍，該結果為通過基因工程手段進一步提升高山被孢霉等產油微生物產甘油三酯(TAG)的能力，進而提高微生物產多不飽和脂肪酸(PUFAs)的能力提供了充實的理論支持。

技術領域

本發明涉及一種二酰甘油酰基轉移酶1及其在生產甘油三酯中的應用，屬于酶工程和微生物工程技術領域。

背景技術

多不飽和脂肪酸(PUFAs)是指含有兩個或兩個以上雙鍵且碳鏈長度為18～22個碳原子的直鏈脂肪酸。由于其具有降低心腦血管疾病的功能且在維持身體健康和預防疾病等方面發揮著十分重要的作用，因此，多不飽和脂肪酸(PUFAs)作為一種保健品，在國內、國際均擁有巨大的市場。

目前，市場上售賣的多不飽和脂肪酸(PUFAs)多來源于水生浮游植物，食此類植物為生的野鱈魚、鯡魚、鮭魚等深海魚類的內臟中也富含多不飽和脂肪酸(PUFAs)。但是，由于動植物的生長周期過于長且動植物的培育成本相對高，僅靠從這些動、植物中提取獲得多不飽和脂肪酸(PUFAs)已無法滿足日益增長的市場需求，因此，急需找到可以提升多不飽和脂肪酸(PUFAs)產量的方法。

研究表明，有些細菌、真菌等微生物也具有生產脂質的功能，并且，這些細菌、真菌等微生物均具有生長周期短、繁殖快、培養成本低、不受地理環境及氣候條件影響、環境友好等諸多優勢，另外，這些細菌、真菌等微生物還具有油脂產量高、產得的油脂種類豐富等特點，因此，通過微生物產油脂提升多不飽和脂肪酸(PUFAs)的產量是一種極具潛力的方法。

微生物來源的脂質包括甘油酯、類脂(磷脂、固醇等)和游離脂肪酸，其中，甘油三酯(TAG)是微生物脂質最主要的儲存形式。而微生物中的甘油三酯(TAG)主要通過內質網上的肯尼迪途徑合成，酰基輔酶A：二酰甘油酰基轉移酶(DGAT，EC 2.3.1.20)則是肯尼迪途徑的關鍵限速酶，可催化在二酰甘油sn-3位置上加一個脂肪酸酰基的過程。

現在，已經被報道的DGAT分為四種類型：DGAT1、DGAT2、DGAT3和DGAT/WS，其中，DGAT1和DGAT2在真核生物中普遍存在，二者雖然在DNA層面同源性低，是兩種不同的酶，但均對生物體中TAG的合成有重要作用，例如，Bouvier-Navé P等在酵母中表達擬南芥dgat基因，使得重組酵母菌中DGAT活性增加200～600倍，TAG積累量增加3～9倍；并且，二者雖然具有廣泛的脂肪酸底物偏好性，但在某些情況下也會優先選擇特定的脂肪酸底物，例如，Taylor D C等發現甘藍型油菜的DGAT1偏好棕櫚酸，Shockey,J.M等發現油桐的DGAT2優先選擇α-桐酸。

鑒于DGAT在脂肪酸合成過程中的重要調控作用，進一步研究其功能對定向強化產油微生物脂質積累，進而提升產油微生物多不飽和脂肪酸(PUFAs)的產量具有重要指導意義。