[發明專利]合成香葉醇的谷氨酸棒狀桿菌及構建方法及應用

在審

• 申請號: 201910636614.1
• 申請日: 2019-07-15
• 公開（公告）號: CN110438145A
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發明（設計）人: 盧文玉;徐碩;張傳波;李曼;武玉芬
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: C12N15/77
• 分類號: C12N15/77;C12N1/21;C12P7/04;C12R1/15
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 曹玉平

本發明公開了合成香葉醇的谷氨酸棒狀桿菌及構建方法及應用，其構建方法為：將釀酒酵母來源的突變香葉基焦磷酸合成酶基因ERG20^F96W?N127W和截短C端53個氨基酸殘基的纈草來源的香葉醇合成酶基因tVoGES通過融合PCR的方法連接，同源區加入核糖體結合位點序列，插入谷氨酸棒狀桿菌表達質粒pEC?XK99E的SacI和XbaI酶切位點得到質粒1；將質粒1轉化進入谷氨酸棒狀桿菌，得到合成香葉醇的谷氨酸棒狀桿菌1；本發明為香葉醇的合成提供更多的前體，發酵時間短，42?48小時，經氣質檢測，未檢測出相應的副產物。

技術領域

本發明涉及生物技術領域，具體涉及合成香葉醇的谷氨酸棒狀桿菌及構建方法及應用。

背景技術

香葉醇又名牻牛兒醇，常溫下為無色或黃色油狀液體，具有溫和的玫瑰花氣息，味有苦感。常用于食品添加劑，為玫瑰系香精的主劑，又是各種花香香精中不可缺少的調香原料，也可看作增甜劑，還可用于配制食品，香皂，日用化妝品香精。從天然精油中制取的產品，配制食品和日用化妝香精時，含香葉醇大于90％。工業品香葉醇是制造香草醇、紫羅蘭酮和維生素A的原料。

醫藥原料用于抗菌和驅蟲，臨床治療慢性支氣管炎效果較好，不僅有改善肺通氣功能和降低氣道阻力的作用，而且對提高機體免疫功能也頗有裨益，且有起效快，副作用小的優點。香葉醇還具有抗氧化應激、抗炎癥反應、抗腫瘤細胞增殖和調節血脂代謝作用。

近年來，隨著合成生物學的發展，微生物萜類合成研究的深入，香葉基焦磷酸合成酶和香葉醇合成酶的不斷發掘，具有遺傳背景清晰，基因編輯技術完善，內含萜類合成途徑的釀酒酵母被作為合成香葉醇的底盤，并取得了一定的研究成果，但由于酵母內源的麥角甾醇合成途徑調控復雜，為工程化改造帶來困難。

谷氨酸棒狀桿菌作為一種氨基酸生產菌，發酵操作和基因操作成熟。因其合成萜類化合物的內源途徑被解析，開始應用于萜類化合物的合成。目前，谷氨酸棒狀桿菌已成功用于朱欒倍半萜和類胡蘿卜素等藥物前體的生物合成，但尚未有用于生產香葉醇的報道。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術中的不足，提供一種合成香葉醇的谷氨酸棒狀桿菌。

本發明的第二個目的是提供一種合成香葉醇的谷氨酸棒狀桿菌的構建方法。

本發明的第三個目的是提供一種合成香葉醇的谷氨酸棒狀桿菌發酵生產香葉醇的用途。

本發明的技術方案概述如下：

合成香葉醇的谷氨酸棒狀桿菌的構建方法，包括如下步驟：

將釀酒酵母來源的突變香葉基焦磷酸合成酶基因ERG20^F96W-N127W和截短C端53個氨基酸殘基的纈草來源的香葉醇合成酶基因tVoGES通過融合PCR的方法連接，同源區加入核糖體結合位點序列，插入谷氨酸棒狀桿菌表達質粒pEC-XK99E的SacI和XbaI酶切位點得到質粒1；將質粒1轉化進入谷氨酸棒狀桿菌，得到合成香葉醇的谷氨酸棒狀桿菌1；

所述釀酒酵母來源的突變香葉基焦磷酸合成酶基因ERG20^F96W-N127W的核苷酸序列用SEQ ID NO.1所示；

所述截短C端53個氨基酸殘基的纈草來源的香葉醇合成酶基因tVoGES的核苷酸序列用SEQ ID NO.2所示；

ERG20^F96W-N127W和tVoGES間的核糖體結合位點的核苷酸序列用SEQ ID NO.3所示。

上述構建方法構建的合成香葉醇的谷氨酸棒狀桿菌1。

上述方法還可以包括如下步驟：