[發明專利]一種豐原素合成代謝調控基因FenSr3及其應用

有效

• 申請號: 201911399328.4
• 申請日: 2019-12-30
• 公開（公告）號: CN111019948B
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 盧河東;周振;趙立;馬雪;陳衛;耿程欣;趙玉萍;蔣長興;劉帥
• 申請（專利權）人: 淮陰工學院
• 主分類號: C12N15/113
• 分類號: C12N15/113;C12N15/75;C12N1/21;C12P21/02;C12R1/07
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 孫斌

本發明公開了一種豐原素合成代謝調控基因FenSr3及其應用，所述基因FenSr3的核苷酸序列為SEQ ID NO.1，該基因參與豐原素合成代謝調控，基因FenSr3可以應用在發酵生產抗菌脂肽豐原素中。本發明克隆到一種豐原素合成代謝調控基因FenSr3，該基因為一個與豐原素合成代謝相關的非編碼RNA基因(FenSr3)，是一個全新的用于豐原素合成代謝調控相關基因，該利用基因的缺失，構建基因敲除突變株，可以使得豐原素產量提高72％，生產的豐原素具有抑菌譜廣、不易產生耐藥性、安全可降解等特點，在食品領域廣泛應用，具有巨大的經濟效益和開發成為新型食品防腐劑的潛力。

技術領域

本發明屬于生物基因重組，具體涉及一種豐原素合成代謝調控基因FenSr3及其應用。

背景技術

Fengycin(豐原素)是一種由解淀粉芽孢桿菌代謝產生的，由10個氨基酸和含14～18個C的β-羥基脂肪酸構成的一種非核糖體合成的抗菌環狀脂肽。Fengycin作為一種新型生物源抗菌物質，已被證實具有強烈抑制絲狀真菌的作用，可應用于植物病害生物防治等方面；另外fengycin具有抑菌譜廣、不易產生耐藥性、安全可降解等特點，在食品病原菌防治、食品加工、醫藥等方面具有較好的效果。作為一種次生代謝產物，由于fengycin是一種細胞內酶催化的合成過程，存在多種因素和因子的調控影響，其調控機理比較復雜。

近年來，隨著對RNA的深入研究，研究者發現sRNA在原核生物代謝過程、環境脅迫應答以及群體感應等生命活動中具有重要的調控作用。在細胞逆境脅迫應答過程中，sRNA通過與mRNA分子互補配對作用調控細胞生理功能，同時sRNA還可以調控轉錄水平來影響細胞內mRNA翻譯，應對環境變化，影響細菌的生長和繁殖。

隨著對fengycin合成途徑的認識和合成酶基因的定位、克隆和表達的成功，使用基因工程的手段改變菌株的遺傳結構，闡明sRNA對fengycin合成的信號分子調控機理，從分子水平改良從而提高fengycin的產量成為可能。

由于缺乏對現有的野生菌株分子水平的改造，導致fengycin產量較低，其成本較高，價格昂貴，大大限制了fengycin的工業化生產和大規模應用。

發明內容

發明目的：針對現有技術存在的問題，本發明提供一種豐原素合成代謝調控基因FenSr3，該基因為一個與豐原素合成代謝相關的非編碼RNA基因(FenSr3)，是一個全新的豐原素合成代謝調控基因，利用該基因的缺失，構建基因敲除突變株，可以使得豐原素產量提高72％，豐原素具有抑菌譜廣、不易產生耐藥性、安全可降解等特點，在食品領域廣泛應用，具有巨大的經濟效益和開發成為新型食品防腐劑的潛力。

本發明還提供該豐原素合成代謝調控基因FenSr3編碼的酶、構建的載體和應用。

技術方案：為了實現上述目的，如本發明所述一種豐原素合成代謝基因FenSr3，所述基因FenSr3的核苷酸序列為SEQ ID NO.1。

進一步地，所述基因FenSr3參與豐原素合成酶基因的表達。

本發明所述的豐原素合成代謝調控基因FenSr3的重組表達載體FenSr3基因敲除載體。

作為優選，所述重組表達載體為去甲基化質粒pCBS-△sRNA。

進一步地，所述重組表達載體FenSr3基因敲除載體通過DNA重疊延伸構建重組片段，與線性化載體連接，構建FenSr3缺失突變，得到FenSr3基因敲除載體。

其中，所述sRNA基因敲除載體的引物由序列為SEQ ID NO.2-9所示。

本發明所述的豐原素合成代謝調控基因FenSr3在發酵生產抗菌脂肽中的應用。

其中，所述抗菌脂肽為豐原素。