[發明專利]一種海藻糖合成雙功能酶編碼基因TvTPS/TPP及其應用

有效

• 申請號: 202010885665.0
• 申請日: 2020-08-28
• 公開（公告）號: CN111944779B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 李哲;郭凱;張豪;隋永輝;黃艷華;郝永任
• 申請（專利權）人: 山東省科學院生物研究所;金星（日照）農業科技發展有限公司
• 主分類號: C12N9/10
• 分類號: C12N9/10;C12N15/54;C12N15/80;C12N1/15;C12R1/885
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 宋海海

本發明提供一種海藻糖合成雙功能酶編碼基因TvTPS/TPP及其應用，屬于微生物技術領域。本發明從綠色木霉(Trichoderma viride)Tv?1511中鑒定到一種海藻糖合成雙功能酶的編碼基因TvTPS/TPP，該基因編碼的蛋白含有TPS以TPP的結構域，具有雙功能。本發明利用表達載體和同源重組兩種方法構建了TvTPS/TPP過表達的木霉工程菌，提高了綠色木霉工程菌中海藻糖的含量，而且獲得的過表達TvTPS/TPP基因的綠色木霉工程菌株具有更強的耐受逆境脅迫的能力，可以增強木霉菌株抵御自然環境及工業發酵中不利生長環境的能力，促進綠色木霉在農業和工業生產中的應用。

技術領域

本發明屬于微生物技術領域，具體涉及一種海藻糖合成雙功能酶編碼基因TvTPS/TPP及其應用。

背景技術

公開該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不必然被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已經成為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

木霉(Trichoderma spp.)是一類重要的多功能絲狀真菌，是工業上重要的酶制劑生產菌株，也是農業生產中重要的生防菌株和植物促生菌株，在植物促生抗逆、生物防治、纖維素酶生產和生物質利用等方面有著廣泛用途。

在生產、保存、運輸以及工農業應用中，木霉不可避免的要面對自然環境和發酵環境中的一些不利影響，如高溫、低溫、鹽堿、干旱等，這直接影響木霉生存，進而影響其農業防治效果和工業生產能力。因此，提高木霉對不利環境的適應能力，對木霉的工農業應用意義重大。

木霉體內代謝途徑豐富，代謝產物繁多，很多代謝產物參與調控木霉對不利環境的適應能力。利用基因組分析和基因工程技術，調控木霉中重要代謝產物的表達是提高木霉抗逆性、促生能力和產酶能力的有效途徑。

海藻糖是一類廣泛存在于植物、藻類、真菌、細菌、昆蟲等多種物種體內的非還原性雙糖。在真菌中，海藻糖普遍存在于真菌的孢子、子實體和營養細胞中。海藻糖合成酶主要包括海藻糖磷酸合成酶(Trehalose-6-phosphate synthase，TPS)和海藻糖磷酸磷酸酶(Trehalose-6-phosphate phosphatase，TPP)。海藻糖合成途徑包括兩步酶促反應：首先由TPS催化尿苷二磷酸-葡萄糖與葡萄糖-6-磷酸形成T6P，然后由TPP催化T6P脫磷酸形成海藻糖。

海藻糖是一種典型的應激代謝產物：當生物體生長環境良好時，體內不積累海藻糖；而當生物體處于脅迫環境(如饑餓、干燥、高溫和高鹽堿等)時，體內就會迅速積累海藻糖，而且這些海藻糖會隨著不良環境的解除而被降解。

海藻糖在生物體內具有很強的抗脫水作用，在干旱、寒冷、高鹽堿等逆境條件下可保護生物膜、蛋白質等免受傷害。因此，生物體內的海藻糖能夠提高生物體對逆境條件的抗性。

發明內容

為了克服上述技術問題，本發明提供一種海藻糖合成雙功能酶編碼基因TvTPS/TPP及其應用，本發明從綠色木霉(Trichoderma viride)Tv-1511鑒定出一個海藻糖合成雙功能酶編碼基因，并成功構建了TvTPS/TPP過表達的綠色木霉工程菌(TvTPS/TPP-OE)，經試驗證明，所構建的TvTPS/TPP過表達的綠色木霉工程菌與原始木霉菌株相比，具有對不利環境更好的適應性，在鹽堿、高溫以及干旱脅迫下，均具有更強的生長能力，因此具有良好的實際應用之價值。

為實現上述技術目的，本發明采用的技術方案如下：

本發明的第一個方面，提供一種海藻糖合成雙功能酶編碼基因TvTPS/TPP，所述基因具有(a1)-(a3)中任一所述核苷酸序列：

(a1)SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列；

(a2)與(a1)互補的核苷酸序列；